Исследователи разработали новый полиуретановый эластомер на основе динамической ковалентной адаптивной сети (A-CCAN), полученной из аскорбиновой кислоты. Благодаря синергетическому эффекту кето-енольной таутомерии и динамических карбаматных связей, материал обладает исключительными свойствами: температурой термического разложения 345 °C, пределом прочности на разрыв 0,88 ГПа, прочностью на сжатие 268,3 МПа (энергопоглощение 68,93 МДж·м⁻³) и остаточной деформацией менее 0,02 после 20 000 циклов. Он также обладает способностью к самовосстановлению в течение нескольких секунд и эффективностью переработки до 90%, что является прорывным решением для применения в интеллектуальных устройствах и конструкционных материалах.
В этом новаторском исследовании была создана динамическая ковалентная адаптивная сеть (A-CCAN) с использованием аскорбиновой кислоты в качестве основного строительного блока. Благодаря точно спроектированной кето-енольной таутомерии и динамическим карбаматным связям был создан необычный полиуретановый эластомер. Материал демонстрирует теплостойкость, подобную политетрафторэтилену (ПТФЭ), с температурой термического разложения до 345 °C, демонстрируя при этом идеальный баланс жёсткости и гибкости: истинное напряжение разрушения 0,88 ГПа и способность сохранять напряжение 268,3 МПа при 99,9% деформации сжатия, поглощая 68,93 МДж·м⁻³ энергии. Что ещё более впечатляюще, материал демонстрирует остаточную деформацию менее 0,02% после 20 000 механических циклов, самовосстанавливается в течение одной секунды и достигает эффективности переработки 90%. Такая стратегия проектирования, которая позволяет достичь пресловутого результата «и рыбы, и медвежьей лапы», представляет собой революционное решение для таких областей применения, как умные носимые устройства и амортизационные материалы для аэрокосмической отрасли, где критически важны как механическая прочность, так и устойчивость к воздействию окружающей среды.
Время публикации: 28 августа 2025 г.