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첨단기술정보

질기고도 부드러운 재료

전문가 제언: 히드로겔과 엘라스토머는 유사한 그물 구조를 갖고 있으나 친수성 면에서 다르다. 주로 물로 구성되어 있는 히드로겔은 부드러운 생물 조직과 유사하여 생체의료용으로 가능성이 크다. 히드로겔은 젤리처럼 부서지기 쉽다. 엘라스토머는 수화되지 않는 고분자 그물구조로 형성되어 있고 부하 분산 재료 및 충격흡수재로 널리 이용된다. 엘라스토머는 연신성이 있으나 노치(notch)를 따라 쉽게 끊어진다. Ducrot 연구팀은 엘라스토머의 질김은 히드로겔에 적용한 방법인 두 가지 그물 구조 재료를 조합하면 상당히 개선될 수 있다.

이중 그물 구조(double-network)의 히드로겔은 80~90 중량%의 물을 함유하면서도 단단하고 강하며 기계적 성질은 고무와 연골에 필적한다. 히드로겔은 기계적 성질이 서로 다른 종류의 고분자의 그물 구조가 상호 침투한 것이다. 재료의 질김은 기계적 에너지를 흡수하고 파괴되지 않고 변형하는 능력이다. 재료의 질김의 정의는 노치 균열이 전파하는데 요구되는 단위면적 당 균열 에너지이다.