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전기방사 키틴 나노섬유로 강화된 실크 피브로인 기반 투명 복합 필름

Transparent Composite Film based on Silk Fibroin Matrix Reinforced with Electrospinning Derived Chitin Nanofibers

한국키틴키토산학회지 2021년 26권 1호 p.29 ~ 35
장세연, 송명오, 강석주, 진정호,
소속 상세정보
장세연 ( Jang Se-Yeon ) - University of Ulsan School of Materials Science and Engineering
송명오 ( Song Myeong-Oh ) - University of Ulsan School of Materials Science and Engineering
강석주 ( Kang Seok-Ju ) - Ulsan National Institute of Science and Technology Schools of Energy and Chemical Engineering
진정호 ( Jin Jung-Ho ) - University of Ulsan School of Materials Science and Engineering

Abstract

본 연구에서는 전기방사 공정을 이용해 제작한 키틴 멤브레인에 실크 피브로인 수용액을 함침하여 투명한 키틴-실크피브로인 복합체 필름을 제작하였다. 키틴과 실크 피브로인의 복합화에 따라 화학 및 결정구조, 광학적 특성, 기계적 특성이 어떻게 달라지는지 알아보았다. 키틴-실크 피브로인 복합체 필름에서는 키틴 멤브레인과 실크 피브로인 필름의 특징적인 peak들이 복합화되어 나타나는 것을 확인하였다. 키틴 멤브레인은 0%(파장: 550 nm)의 투과도를 나타내지만, 키틴과 유사한 굴절률을 갖는 실크 피브로인을 키틴 멤브레인 내부에 고르게 함침함으로써 89%(파장: 550 nm)의 투과도를 갖는 투명한 복합체 필름을 형성할 수 있었다. 또한 키틴-실크 피브로인 복합체는 키틴과 실크 피브로인 사이의 상호작용과 실크 피브로인의 β-sheet 형성에 의해 단일 실크 피브로인 필름보다 높은 강도와 연신율을 가지는 것을 확인하였다.

Here, we introduce transparent chitin-silk fibroin composite film, which shows excellent optical and mechanical properties. We fabricated transparent chitin-silk fibroin composite film by impregnating the chitin membranes with an aqueous silk fibroin solution. Chitin membrane is simply produced by an electrospinning process. The chitin-silk fibroin composite film was analyzed by Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), UV-vis spectrometry, and tensile test. It was confirmed through the SEM image that the chitin membrane was completely impregnated with an aqueous silk fibroin solution. The chitin membrane impregnated with an aqueous silk fibroin solution has a transmittance of 89%. Moreover, the mechanical properties of the chitin-silk fibroin composite films were improved compared to the silk fibroin film.

키워드

Chitin; Silk fibroin; Electrospinning; Impregnation; Transparent; Composite film

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