Enhanced mechanical properties in electro-active hydrogels for

Abstract

하이드로젤은 용매인 물과 가교 결합된 고분자 네트워크의 균일한 혼합물로, 용매인 물의 액상 성질과 틀을 형성하고 있는 고분자 네트워크의 고상 성질을 동시에 나타낸다. 이러한 하이드로젤 중 전기장 반응성 하이드로젤은 스마트 재료 중 하나로, 외부의 자극에 반응하여 재료의 형태가 바뀌거나 다른 기능을 하게 되는 재료이다. 전기장 반응성 하이드로젤은 하이드로젤의 성질인 연성, 신축성, 생체적합성을 가지고 있어, 이러한 성질을 이용하여 3차원 구조체로 제작, 체내에서 활동하는 바이오 로봇으로 사용될 수 있는 능력이 있다. 하지만 현재 존재하는 전기장 반응성 하이드로젤들은 낮은 탄성계수, 인장 능력 등으로 인해 쉽게 변형되고 깨지기 쉬워 3차원 구조체로 제작이 되기에 충분한 물성을 가지지 못하고 있다. 이 논문에서는 전기장 반응성 하이드로젤의 일종인 PSPA, PAETMAC 하이드로젤의 낮은 물성을 새로운 가교 결합 분자로 생체고분자인 히알루론산을 사용함으로써 보완했다. 낮은 물성으로 인해 3차원 제작이 어려웠던 문제를 해결하고, 3차원 인쇄를 위하여 제작된 DLP 인쇄 장비를 이용하여 기계적 성질이 향상된 전기장 반응성 하이드로젤을 실제로 인쇄하였다. 이렇게 제작된 하이드로젤 구조체가 전기장 반응성을 유지하고 있음을 확인하였다.