다공성 하이드로겔은 조절 가능한 기공, 높은 비표면적, 낮은 밀도 및 변형성 등의 장점을 가지고 있으며, 생체의학 및 유연 센서 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 그러나 기계적 성능이 부족한 문제점이 존재합니다. 이러한 도전을 해결하기 위해 본 연구에서는 소금침전 효과와 다중 가교의 협동 작용에 기반한 전략을 제안하여 고강도 고인성 다공성 하이드로겔을 제조하였습니다. 갈륨 기반 액체 금속(LM)과 수매질 사이에서 발생하는 현장 산화환원 반응으로 생성된 수소 가스로 구동되는 시스템을 이용하여 빠르게 발포된 다공성 구조를 형성하였으며, 소금침전 효과에 의해 유도된 소수성 결합과 동적 붕산 에스터 결합, 금속 이온 배위 결합 및 수소 결합 등 다중 물리화학적 가교 작용을 결합하여 고강도, 고인성 및 고전도성을 가진 LMCNF 다공성 하이드로겔을 제조하였습니다. 실험 결과, LM 첨가량이 7.5 wt%, 폴리비닐알코올(PVA) 함량이 16 wt%, 구연산나트륨 용액 농도가 20 wt%인 최적 제조 조건에서 LMCNF 다공성 하이드로겔의 인장 강도는 1009.47 kPa, 인성은 1520.6 kJ/m³, 파단 신율은 266.06%, 전기 전도도는 8.39 mS/cm에 달하였습니다. 또한 이 하이드로겔은 압축 과정에서 민감하고 안정적이며 가역적인 저항 반응을 나타내며, 높은 스트레인 계수(GF 최대 1.68)와 넓은 작동 범위를 가지고 있습니다. 또한 우수한 사이클 압축 안정성과 피로 저항성을 갖추어 70% 압축 변형률에서 100회 순환 후에도 초기 형태를 회복할 수 있으며, 유연 전자 장치, 지능형 센서 및 건강 모니터링 분야에서 잠재적 응용 가치를 보여줍니다.

액체 금속;고강도;다공성 하이드로겔;소금침전;전도성