연성 물질(soft matter) 분야는 빠르게 성장하며 기존의 물질과학 및 공학의 한계를 넓혀가고 있다. 연성 물질은 열적 요동과 외부 힘에 의해 쉽게 변형되는 물질을 의미하며, 이를 통해 환경에 대한 더 나은 적응과 상호작용이 가능해진다. 이러한 발전은 신축성 전자소자, 소프트 로보틱스, 마이크로플루이딕스(microfluidics)와 같은 응용 분야에서의 기회를 열어주었다. 특히 연성 물질은 마이크로플루이딕스에서 핵심적인 역할을 하는데, 이 영역에서는 마이크로 스케일에서의 점성력(viscous forces)이 동적 재료 거동을 제어하고 기능성 장치를 구동하는 데 어려움을 제기한다. 자기장 및 전기장과 같은 외부장을 통해 분산된 콜로이드 입자를 활성화하고 제어할 수 있는 장(field)-구동 능동 콜로이드 시스템(field-driven active colloidal systems)은 지능형 기능성 장치를 구축하기 위한 유망한 모델 시스템이다. 본 총설은 장-구동 집합적 패턴으로부터 지능형 기능성 장치를 구성하는 데 초점을 맞추며, 구체적으로 계층적으로 질서화된 구조의 동적 구조화(dynamic structuring)를 다룬다. 이러한 구조는 콜로이드 빌딩 블록(colloidal building blocks)으로부터 자기조직화(self-organization)되며, 형태 변환과 자기치유와 같은 지능형 기능을 구현할 수 있는 재구성 가능한 집합적 패턴을 나타낸다. 본 총설은 장-구동 입자 동적 거동의 기본 메커니즘과, 입자-입자 상호작용이 동적 구조의 집합적 패턴을 어떻게 결정하는지를 명확히 한다. 마지막으로 본 총설은 대표적인 응용 분야와 향후 연구 방향을 제시하며 마무리한다.

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