אלסטומר פוליאוריטן (PU) עמיד לעייפות, עמיד בטמפרטורה גבוהה ובעל יכולת ריפוי עצמי: מיוצר באמצעות רשת קוולנטית דינמית אדפטיבית המבוססת על חומצה אסקורבית

חוקרים פיתחו אלסטומר פוליאוריטן חדש המבוסס על רשת קוולנטית דינמית אדפטיבית (A-CCANs) שמקורה בחומצה אסקורבית. על ידי מינוף האפקט הסינרגיסטי של טאוטומריזם קטו-אנול וקשרים דינמיים של קרבמט, החומר משיג תכונות יוצאות דופן: טמפרטורת פירוק תרמי של 345 מעלות צלזיוס, מאמץ שבר של 0.88 GPa, חוזק דחיסה של 268.3 MPa (ספיגת אנרגיה של 68.93 MJ·m⁻³), ועיוות שיורי מתחת ל-0.02 לאחר 20,000 מחזורים. הוא גם מציג ריפוי עצמי תוך שניות ויעילות מיחזור של עד 90%, ומציע פתרון פורץ דרך ליישומים במכשירים חכמים ובחומרים מבניים.

מחקר פורץ דרך זה בנה רשת קוולנטית אדפטיבית דינמית (A-CCANs) תוך שימוש בחומצה אסקורבית כאבן הבניין המרכזית. באמצעות טאוטומריזם קטו-אנול שתוכנן במדויק וקשרים דינמיים של קרבמט, נוצר אלסטומר פוליאוריטן יוצא דופן. החומר מפגין עמידות בחום דמוית פוליטטרפלואורואתילן (PTFE) - עם טמפרטורת פירוק תרמי גבוהה עד 345 מעלות צלזיוס - תוך איזון מושלם בין קשיחות וגמישות: מאמץ שבר אמיתי של 0.88 GPa, ויכולת לשמור על מאמץ של 268.3 MPa תחת מאמץ דחיסה של 99.9% תוך ספיגת 68.93 MJ·m⁻³ של אנרגיה. מרשים עוד יותר, החומר מציג מאמץ שיורי של פחות מ-0.02% לאחר 20,000 מחזורים מכניים, מרפא את עצמו תוך שנייה אחת ומשיג יעילות מיחזור של 90%. אסטרטגיית עיצוב זו, אשר משיגה את הפתגם המטאפורי "להיות גם דג וגם כפה של דוב", מספקת פתרון מהפכני עבור יישומים כגון מכשירים לבישים חכמים וחומרי ריפוד לתעופה וחלל, שבהם גם חוזק מכני וגם עמידות סביבתית הם קריטיים.