텍사스대학과 홍콩과학기술대학 공동 연구팀이 하이드로겔 큐브 27개로 입체 퍼즐 모양 구조를 개발했다고 발표했다.
하이드로겔 고분자 재료로 만든 이 입체 구조는 입방체 면마다 서로 다른 색상을 정착시키고 서로 느슨하게 결합했기 때문에 실제로 입체 퍼즐인 매직큐브처럼 놀 수도 있다. 하지만 이 입체 구조는 개별 큐브가 새로운 화학 결합을 형성하고 24시간이 지나면 강하게 고정되기 때문에 이후에는 퍼즐은 즐길 수 없다.
하이드로겔로 이런 구조를 만든 건 물론 입체 퍼즐 놀이를 위한 건 아니다. 어떤 종류 정보를 저장하거나 표시하는 매체를 만드는 목적이 있다. 이 연구의 지향점은 부드러운 소재로 만든 스마트 타일을 만드는 것이다. 연구팀에 따르면 스마트 타일은 예를 들어 인간의 피부라면 색상을 바꿔 혈당 등 의료 정보를 표시하는 센서로 작동하거나 색상과 구조 조합, 그러니까 예를 들어 3×3×3이라면 4,325개를 통해 QR코드처럼 정보를 저장하고 표시할 수 있다. 이번 입체 퍼즐 모양 구조를 만든 건 색 패턴과 입체 구조를 통해 정보를 인코딩하는 방법을 모색하면서 생긴 한 가지 형태인 것이다.
연구팀의 몇 가지 과제는 입체 퍼즐 구조를 구성하는 하이드로겔 큐브 각 면에 색을 정착시키는 것이다. 또 입체 퍼즐 구조 배열을 손으로 바꿀 수 있도록 결합을 약하게 하는 한편 전체 구조 모양이 무너지지 않는 정도 강도를 확보하는 것이다.
이번 발표는 이를 양립시키고 입체 구조를 만들 수 있다는 걸 말해준다. 이는 특정 용도 애플리케이션으로 작동시키는 전제 조건 중 하나다. 자가 치유력이 있는 하이드로겔은 의료용 생체 재료로 널리 연구되고 있는 소재지만 주목받는 건 인간 생체 조직과 유사한 성격이다. 생체 친화성을 가진 정보 기록과 표시 매체 접근에 대한 연구에 대한 기대감을 주고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.