하이드로겔(Hydrogel) 이란?
1. 하이드로겔(Hydrogel)
물(Hydro) 겔(Gel)의 합성어로, 가교 결합되어 3차원 망상구조를 가지며, 물을 다량 함유할 수 있는 3차원 고분자 네트워크 구조의 재료입니다.
일반적으로 전체 중량의 30~90% 이상이 물로 구성될 수 있으며, 물을 흡수해도 형태를 유지하는 특징이 있습니다.
하이드로겔이 수분을 많이 함유할 수있는 이유는 고분자 네트워크 내에 친수성기를 가지고 있기 때문인데,
친수성기는 공유 결합, 이온 결합, 수소 결합, 반데르발스 같은 여러 물리적, 화학적인 상호작용하는 결합력을 가지고 하이드로겔을 형성한다.
고체와 액체 상태의 중간적인 형태를 가진소재로서, 저마찰성, 생체적합성, 충격흡수성, 자극응답성, 고함수율 등의 특징을 가지고 있습니다.
2. 하이드로겔의 특징
1) 높은 함수율(수분 함량) - 많은 양의 물을 흡수·보유, 인체 조직과 유사한 촉감
2) 유연성 및 탄성 - 젤리와 비슷한 부드러운 물성, 압축 및 변형 후 복원 가능
3) 생체 적합성 - 인체에 대한 자극이 적음, 의료용이나 미용 소재로 널리 사용
4) 투명성 - 광학적 투명성이 우수한 제품 제작 가능,콘택트렌즈 소재에 활용
3. 구성성분
- PVA (Polyvinyl Alcohol)
- HEMA (Hydroxyethyl Methacrylate)
- PEG (Polyethylene Glycol)
- Polyacrylamide
- Chitosan
- Alginate
4. 하이드로겔과 실리콘겔 차이
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항목 |
하이드로겔 |
실리콘겔 |
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구성성분 |
물과 고분자 |
실리콘 고무 |
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수분 함량 |
매우 높음 |
매우 낮음 |
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촉감 |
부드럽고 촉촉 |
탄성 있고 미끄러움 |
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생체 적합성 (적용에 따라서) |
우수 |
우수 |
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대표 용도 |
콘택트렌즈, 패치 |
의료용 점착제, 임플란트 |