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리서치 하이라이트

동결 주조(freeze-casting)와 염석(Salting out)의 시너지를 통한 강력한 하이드로겔(Hydrogel)

Nature 590, 7847

이 논문에서는 흥미로운 기계적 특성을 가진 하이드로겔(Hydrogel) 구조를 유도하는 동결 주조(Freeze-casting)와 염석(Salting out) 공정 간의 놀라운 시너지 효과를 확인하였다. Ximin He와 연구진들은 PVA (Poly(vinyl alcohol)) 용액을 방향 동결(Directionally freeze)하여 얼음 결정 사이의 PVA 사슬을 압축하고 열 동결 구배(Thermal freezing gradient)를 따라 부분적으로 정렬하였다. 그런 다음 물과 PVA 사이의 수소 결합이 PVA 분자 사이의 직접적인 수소 결합으로 대체되는 염석 프로세스를 수행하였다. 동결 주조의 구속 효과(Confinement effect)는 이 염석 프로세스를 훨씬 더 효율적으로 만들어 배향된 마이크로피브릴(Oriented micofibril) 네트워크 내에서 단단하게 묶인 나노 섬유를 만든다. PVA의 덜 배향된 부분은 피브릴(Fibril)과 함께 연결하는 연속 막을 형성한다. 이 접근법은 다양한 하이드로겔 화학에 광범위하게 적용될 수 있다.