나노기술 및 정책 정보

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● 김연수 교수(포항공대) 및 Joan-Emma Shea 교수(University of California), 이은지 교수(광주과학기술원) 공동 연구팀은 고분자 자기조립 과정에서 발생하는 구조적 결함 문제를 해결하고, 기계적 특성이 우수한 하이드로젤(hydrogel) 네트워크를 개발

● 연구팀은 서로 반대 전하를 가진 고분자를 설계해 하이드로젤 네트워크를 만들었으며, 이 고분자들은 전기적 인력을 통해 서로 강하게 끌어당겨 마이셀 기반 네트워크에 비해 훨씬 더 규칙적이고 안정적인 구조를 형성

● 연구팀은 이 과정에서 네트머*라는 강력하고 새로운 자기 조립체를 처음으로 발견하고, 네트머 기반 하이드로젤 네트워크 형성 메커니즘을 규명

* 네트머(Netmer) : 고분자가 꼬이는 루프(고리)가 최소화되고, 코어와 브릿지가 풍부한 네트워크 형태의 작은 단위체

● 연구팀의 네트머 기반 하이드로젤은 기존 마이셀 기반 하이드로젤에 비해 저장탄성률이 11.5배, 연신율이 3배 향상되었으며, 뛰어난 자가 치유 능력과 내구성을 입증

● 본 연구는 의료와 생체재료, 환경, 첨단산업(배터리, 액추에이터) 등 다양한 고부가가치 산업 분야에서 연성 재료로써 폭넓게 사용될 전망

Nature Communications (2024.08.02.), Bridge-rich and loop-less hydrogel networks through suppressed micellization of multiblock polyelectrolytes

※ 한국연구재단과 과학기술정보통신부의 나노소재기술개발사업 지원