Исследователи разработали новый полиуретановый эластомер на основе динамической ковалентной адаптивной сети, полученной из аскорбиновой кислоты (A-CCANs). Благодаря синергетическому эффекту кето-енольной таутомерии и динамических карбаматных связей, материал обладает исключительными свойствами: температура термического разложения 345 °C, предел прочности при разрыве 0,88 ГПа, прочность на сжатие 268,3 МПа (энергопоглощение 68,93 МДж·м⁻³) и остаточная деформация ниже 0,02 после 20 000 циклов. Он также демонстрирует самовосстановление в течение нескольких секунд и эффективность повторного использования до 90%, предлагая прорывное решение для применения в интеллектуальных устройствах и конструкционных материалах.
В этом новаторском исследовании была создана динамическая ковалентная адаптивная сеть (A-CCANs) с использованием аскорбиновой кислоты в качестве основного строительного блока. Благодаря точно спроектированной кето-енольной таутомерии и динамическим карбаматным связям был создан необычайный полиуретановый эластомер. Материал демонстрирует термостойкость, подобную политетрафторэтилену (ПТФЭ), с температурой термического разложения до 345 °C, при этом демонстрируя идеальный баланс жесткости и гибкости: истинное напряжение разрушения 0,88 ГПа и способность поддерживать напряжение 268,3 МПа при 99,9% деформации сжатия, поглощая при этом 68,93 МДж·м⁻³ энергии. Еще более впечатляющим является то, что материал демонстрирует остаточную деформацию менее 0,02% после 20 000 механических циклов, самовосстанавливается в течение одной секунды и достигает эффективности переработки 90%. Эта стратегия проектирования, позволяющая, образно говоря, «иметь и рыбью лапу, и медвежью лапу», предлагает революционное решение для таких применений, как интеллектуальные носимые устройства и амортизирующие материалы для аэрокосмической отрасли, где критически важны как механическая прочность, так и устойчивость к воздействию окружающей среды.
Дата публикации: 28 августа 2025 г.