Onderzoekers hebben een nieuw polyurethaanelastomeer ontwikkeld op basis van een dynamisch covalent adaptief netwerk (A-CCAN's) afgeleid van ascorbinezuur. Door de synergetische werking van keto-enoltautomerie en dynamische carbamaatbindingen te benutten, bereikt het materiaal uitzonderlijke eigenschappen: een thermische ontledingstemperatuur van 345 °C, een breukspanning van 0,88 GPa, een druksterkte van 268,3 MPa (energieabsorptie van 68,93 MJ·m⁻³) en een restrek van minder dan 0,02 na 20.000 cycli. Het materiaal vertoont ook zelfherstel binnen enkele seconden en een recyclingrendement tot 90%, wat een baanbrekende oplossing biedt voor toepassingen in slimme apparaten en constructiematerialen.
Deze baanbrekende studie construeerde een dynamisch covalent adaptief netwerk (A-CCAN's) met ascorbinezuur als kernbouwsteen. Door nauwkeurig ontworpen keto-enol-tautomerie en dynamische carbamaatbindingen werd een buitengewoon polyurethaanelastomeer gecreëerd. Het materiaal vertoont een hittebestendigheid die vergelijkbaar is met die van polytetrafluorethyleen (PTFE) – met een thermische ontledingstemperatuur tot wel 345 °C – en vertoont tegelijkertijd een perfecte balans tussen stijfheid en flexibiliteit: een werkelijke breukspanning van 0,88 GPa en het vermogen om een spanning van 268,3 MPa te handhaven bij een drukspanning van 99,9%, terwijl het 68,93 MJ·m⁻³ energie absorbeert. Nog indrukwekkender is dat het materiaal een restspanning van minder dan 0,02% vertoont na 20.000 mechanische cycli, zichzelf herstelt binnen één seconde en een recyclingrendement van 90% behaalt. Deze ontwerpstrategie, die de spreekwoordelijke 'zowel vis als berenpoot' creëert, biedt een revolutionaire oplossing voor toepassingen zoals slimme wearables en dempingsmaterialen voor de lucht- en ruimtevaart, waarbij zowel mechanische sterkte als milieuvriendelijkheid van cruciaal belang zijn.
Plaatsingstijd: 28-08-2025