Forskere har utviklet en ny polyuretanelastomer basert på et dynamisk kovalent adaptivt nettverk (A-CCAN) avledet fra askorbinsyre. Ved å utnytte den synergistiske effekten av keto-enol-tautomeri og dynamiske karbamatbindinger, oppnår materialet eksepsjonelle egenskaper: en termisk dekomponeringstemperatur på 345 °C, en bruddspenning på 0,88 GPa, en trykkfasthet på 268,3 MPa (energiabsorpsjon på 68,93 MJ·m⁻³) og en resttøyning under 0,02 etter 20 000 sykluser. Den viser også selvreparasjon i løpet av sekunder og en resirkuleringseffektivitet på opptil 90 %, noe som tilbyr en banebrytende løsning for applikasjoner i smarte enheter og strukturelle materialer.
Denne banebrytende studien konstruerte et dynamisk kovalent adaptivt nettverk (A-CCAN) ved bruk av askorbinsyre som kjernebyggestein. Gjennom presist designet keto-enol-tautomeri og dynamiske karbamatbindinger ble det laget en ekstraordinær polyuretanelastomer. Materialet demonstrerer polytetrafluoretylen (PTFE)-lignende varmebestandighet – med en termisk dekomponeringstemperatur så høy som 345 °C – samtidig som det viser en perfekt balanse mellom stivhet og fleksibilitet: en ekte bruddspenning på 0,88 GPa, og evnen til å opprettholde en spenning på 268,3 MPa under 99,9 % kompresjonstøyning, samtidig som det absorberer 68,93 MJ·m⁻³ energi. Enda mer imponerende er det at materialet viser en resttøyning på mindre enn 0,02 % etter 20 000 mekaniske sykluser, selvreparerer innen ett sekund og oppnår en resirkuleringseffektivitet på 90 %. Denne designstrategien, som oppnår det velkjente «å ha både fiskens og bjørnens labben», gir en revolusjonerende løsning for applikasjoner som smarte bærbare enheter og støtdempende materialer til luftfart, der både mekanisk styrke og miljømessig holdbarhet er avgjørende.
Publisert: 28. august 2025