Výskumníci vyvinuli nový polyuretánový elastomér založený na dynamickej kovalentnej adaptívnej sieti (A-CCAN) odvodenej z kyseliny askorbovej. Využitím synergického efektu keto-enolovej tautomérie a dynamických karbamátových väzieb dosahuje materiál výnimočné vlastnosti: teplotu tepelného rozkladu 345 °C, lomové napätie 0,88 GPa, pevnosť v tlaku 268,3 MPa (absorpcia energie 68,93 MJ·m⁻³) a zvyškové napätie pod 0,02 po 20 000 cykloch. Vykazuje tiež samoopravu v priebehu niekoľkých sekúnd a účinnosť recyklácie až 90 %, čo ponúka prelomové riešenie pre aplikácie v inteligentných zariadeniach a konštrukčných materiáloch.
Táto prelomová štúdia vytvorila dynamickú kovalentnú adaptívnu sieť (A-CCAN) s použitím kyseliny askorbovej ako základného stavebného bloku. Vďaka precízne navrhnutej keto-enolovej tautomérii a dynamickým karbamátovým väzbám bol vytvorený mimoriadny polyuretánový elastomér. Materiál vykazuje tepelnú odolnosť podobnú polytetrafluóretylénu (PTFE) – s teplotou tepelného rozkladu až 345 °C – a zároveň vykazuje dokonalú rovnováhu medzi tuhosťou a flexibilitou: skutočné lomové napätie 0,88 GPa a schopnosť udržať napätie 268,3 MPa pri 99,9 % kompresnom napätí a zároveň absorbovať 68,93 MJ·m⁻³ energie. Ešte pôsobivejšie je, že materiál vykazuje zvyškové napätie menšie ako 0,02 % po 20 000 mechanických cykloch, samoopravuje sa do jednej sekundy a dosahuje účinnosť recyklácie 90 %. Táto dizajnová stratégia, ktorá dosahuje príslovečné „mať rybiu aj medvediu labu“, poskytuje revolučné riešenie pre aplikácie, ako sú inteligentné nositeľné zariadenia a tlmiace materiály pre letecký priemysel, kde sú kritické mechanická pevnosť aj environmentálna odolnosť.
Čas uverejnenia: 28. augusta 2025