Tutkijat ovat kehittäneet uuden polyuretaanielastomeerin, joka perustuu askorbiinihaposta johdettuun dynaamiseen kovalenttiseen adaptiiviseen verkkoon (A-CCAN). Hyödyntämällä keto-enoli-tautomerian ja dynaamisten karbamaattisidosten synergististä vaikutusta materiaali saavuttaa poikkeukselliset ominaisuudet: terminen hajoamislämpötila 345 °C, murtumisjännitys 0,88 GPa, puristuslujuus 268,3 MPa (energian absorptio 68,93 MJ·m⁻³) ja jäännösvenymä alle 0,02 20 000 syklin jälkeen. Se osoittaa myös itsekorjautumista sekunneissa ja jopa 90 %:n kierrätystehokkuutta, mikä tarjoaa läpimurtoratkaisun älykkäiden laitteiden ja rakennemateriaalien sovelluksiin.
Tässä uraauurtavassa tutkimuksessa luotiin dynaaminen kovalenttinen adaptiivinen verkko (A-CCAN) käyttäen askorbiinihappoa ydinosana. Tarkasti suunnitellun keto-enoli-tautomerian ja dynaamisten karbamaattisidosten avulla luotiin ainutlaatuinen polyuretaanielastomeeri. Materiaali osoittaa polytetrafluorieteenin (PTFE) kaltaista lämmönkestävyyttä – terminen hajoamislämpötila jopa 345 °C – samalla kun sillä on täydellinen tasapaino jäykkyyden ja joustavuuden välillä: todellinen murtolujuus 0,88 GPa ja kyky ylläpitää 268,3 MPa:n jännitystä 99,9 %:n puristusvenymässä samalla kun se absorboi 68,93 MJ·m⁻³ energiaa. Vielä vaikuttavampaa on, että materiaalin jäännösvenymä on alle 0,02 % 20 000 mekaanisen syklin jälkeen, se korjaa itsensä sekunnissa ja saavuttaa 90 %:n kierrätystehokkuuden. Tämä suunnittelustrategia, jolla saavutetaan sananlaskun mukainen "sekä kalan että karhun tassun" idea, tarjoaa mullistavan ratkaisun esimerkiksi älykkäisiin puettaviin laitteisiin ja ilmailu- ja avaruusteollisuuden pehmustemateriaaleihin, joissa sekä mekaaninen lujuus että ympäristön kestävyys ovat ratkaisevan tärkeitä.
Julkaisun aika: 28. elokuuta 2025