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하바드 대학교(Harvard University) 연구팀이 단순하고 부드러운 인공 재료가 외부 소스의 여러 신호를 사용하여 뚜렷한 응답을 생성하는 경로를 밝히는 연구를 수행함. 모든 생명체에는 여러 신호를 연결하여 작업을 관리할 수 있는 시스템이 있음. 예를 들어, 인간에게는 시각, 청각 및 냄새의 입력을 두려움이라는 반응으로 결합하여 심장의 속도를 높일 수 있는 장기 시스템이 있음. 하지만 인공 신호 시스템에서는 복잡한 신호 통합이라고 하는 이 기능을 찾을 수 없음. 과학자들은 산과 금속 이온을 순차적으로 첨가할 때 하이드로겔 폴리머라고 불리는 물질이 예상치 못한 겔 팽창, 수축 및 색 변화에 반응한다는 것을 발견했음. 하이드로겔은 다량의 액체를 흡수 할 수 있는 3D 재료임. 과학자들은 화학 신호에 특정한 방식으로 반응하는 많은 종류의 하이드로 겔을 개발했음. 이 새로운 연구는 생물학적 물질과 유사한 능력을 가진 인공 물질의 가능성을 만들어 줌. 하이드로겔이 반응하고 행동하는 방식을 프로그래밍함으로써 과학자들은 복잡한 응용 분야를 위한 하이드로겔을 설계 할 수 있었음. 예를 들어, 이러한 미래 재료는 스스로 이동하고 탐색 할 수 있음. 하이드로겔은 화학 반응 속도를 변경하기 위해 시간과 공간에 따라 스스로 조정할 수도 있음.

본 연구 성과는 ‘Nature Communications’ ("Non-equilibrium signal integration in hydrogels") 지에 게재됨