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생명과학시대 신소재로서의 고탄성/고인성 DN 하이드로 겔

전문가 제언: ○ 고분자 겔은 고체와 액체의 중간 성질을 나타내고, 유연하면서(soft) 습윤성(wet)을 가진 재료로서 학술적으로 높은 관심을 모으고 있다. 또한 이미 식품이나 일용품, 의약품 등에 이용되고 있고 환경, 에너지 분야까지 폭넓은 응용연구가 진행되고 있다. 최근에는 바이오재료나 센서, 배터리, 마이크로 디바이스 등의 첨단기술의 새로운 조류에도 크게 기여하고 있다.

○ 본 문헌에서는 겔의 고강도화에 관한 최근 연구, 그 중에서도 연골 등의 고부하를 받는 생체조직의 대체 재료로서 이용 가능성에 대해 검토하고 있다. 고탄성 및 고인성 DN(이중네트워크) 겔에 관한 연구의 일부를 소개하면서 이 영역의 중요성과 발전성을 강조하고 있다.

○ 분석기기와 기술의 급속한 진보에 따라 지금까지 관측이 불가능하던 겔의 구조나 현상을 조사할 수 있게 되었다. 예를 들면 산란법 등에 의해 독특한 겔 구조가 점차 해명되고 있다. 나아가 공초점 레이저 현미경(Cofocal Laser Microscope)이나 원자간력 현미경(AFM: Atomic Force Microscope) 등의 현미경 기술의 발전에 의해 겔 구조를 직접 관찰할 수 있게 되었다.

○ 구조변화를 광학변화로 정보 변환할 수 있는 구조색 겔이나 심장의 고동과 같이 움직이는 자력 진동 겔 등, 바이오 유래 재료로서의 연구도 활발하다. 또한 의료진단 및 치료용의 나노 겔이나 겔 미립자, 마이크로 유로용 밸브로 대표되는 마이크로 디바이스 제어재료, 근육 단백질로 된 바이오 나노 머신 등과 같이 고분자 겔이 나노기술의 새로운 흐름도 생겨나기 시작하고 있다.

○ 예전부터 실용화되어 있는 고분자 겔이 고분자의 기초과학이나 환경, 에너지, 의료 및 나노기술 분야의 최첨단 기술로 관여하여 새로운 소프트 재료로서 지위를 확립해 나가고 있다. 나아가 새로운 합성기술이나 나노기술, 바이오기술 등의 이종 분야 기술에 의해 다종다양한 겔이 합성되게 되었다. 이러한 고분자 겔은 무한의 가능성을 감추고 있어 향후에도 매력적인 기초연구와 응용연구가 전개될 것임에 틀림없다.

저자: Jian Ping Gong
자료유형: 학술정보