초음파는 높은 비용 효율성, 신속한 반응성, 비접촉식 작동과 같은 장점을 바탕으로 화학 공정을 조절하기 위한 대체 도구로서 주목받고 있다. 선행 연구에서는 음향 기포 공동현상이 기능성 물질을 합성하기 위한 에너지를 생성할 수 있음을 보여주었다. 본 연구에서는 초음파 매개 입자 조작 기법을 사용하여 하이드로겔의 물리적 및 화학적 특성의 공간적 분포를 제어하는 방법을 제시한다. 우리는 겔화 과정에서 형성되는 미세 하이드로겔 입자들을 하이드로겔 용액 내에서 국소화할 수 있는 표면 탄성파(surface acoustic wave) 장치를 개발하였다. 표면 탄성파의 적용을 통해 제작된 하이드로겔은 기계적, 물질 전달, 구조적 특성에서의 구배(gradient)를 나타내었다. 이러한 특성 구배를 갖는 겔은 세포 형태를 지시하는 세포 배양 기질로 활용될 수 있음을 입증하였으며, 이는 계면 조직공학(interfacial tissue engineering)에 유익하다. 또한 음향 기반 방법과 특성 구배를 갖는 제작 하이드로겔은 소프트 로보틱스, 생의학 센서, 또는 바이오전자(bioelectronics) 응용을 위한 유연한 고분자 재료 설계에 적용될 수 있다.

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