나노기술 및 정책 정보

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● Weimin Liu 연구원(란저우화학물리연구소) 연구팀은 네트워크 내에 조밀한 사슬 얽힘을 이식하여 완벽한 초탄성을 구현했으며, 이를 통해 고차 구조 설계만으로 초탄성 하이드로겔을 구현하는 데 대한 한계를 보완

● 연구팀은 비공유결합성 상호작용(Non-covalent Interaction)을 조절해 강성과 인성을 강화하는 과정에서 발생하는 항복 현상을 상쇄하여 초탄성을 구현하는 에너지 소산 분자 공학 전략을 제안

● 연구팀이 제작한 초탄성 하이드로겔을 실험적, 이론적으로 검증한 결과, 실험적 관점에서 초탄성 하이드로겔의 인장응력-변형률 선도(Tensile Stress-strain Curve)는 파단에 이르기까지 완벽한 선형성을 보이고, 연속 압축 테스트에서는 무시할 수 있는 정도의 히스테리시스와 초고속 시간 스케일 복원을 보임

● 또한 이론적 관점에서는 제1원리에서 표면 비공유 결합 상호작용 간의 큰 결합 에너지 차이를 계산해 항복 현상을 제거하기 위한 효과적인 조절 전략을 제공

● 본 연구는 탄성과 강도를 겸비한 고분자 겔 설계를 위한 잠재적인 개념과 구축 전략을 제공하고, 상호 호환되지 않는 물리적·화학적 성질을 지닌 엔지니어링 겔(Engineering Gel) 소재 연구에 새로운 관점을 제시

Advanced Functional Materials (2024.09.26.), Hydrogels with Hyperelasticity Engineered via Molecular Engineering of Dissipative Energy