Các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại chất đàn hồi polyurethane mới dựa trên mạng lưới thích ứng cộng hóa trị động có nguồn gốc từ axit ascorbic (A-CCANs). Bằng cách tận dụng hiệu ứng hiệp đồng của sự chuyển hóa keto-enol và liên kết carbamate động, vật liệu này đạt được các đặc tính vượt trội: nhiệt độ phân hủy nhiệt 345 °C, ứng suất gãy 0,88 GPa, độ bền nén 268,3 MPa (khả năng hấp thụ năng lượng 68,93 MJ·m⁻³), và độ biến dạng dư dưới 0,02 sau 20.000 chu kỳ. Nó cũng thể hiện khả năng tự phục hồi trong vòng vài giây và hiệu suất tái chế lên đến 90%, mang đến một giải pháp đột phá cho các ứng dụng trong thiết bị thông minh và vật liệu kết cấu.
Nghiên cứu đột phá này đã xây dựng một mạng lưới thích ứng cộng hóa trị động (A-CCANs) sử dụng axit ascorbic làm khối cấu tạo cốt lõi. Thông qua sự chuyển hóa keto-enol được thiết kế chính xác và các liên kết carbamate động, một chất đàn hồi polyurethane đặc biệt đã được tạo ra. Vật liệu này thể hiện khả năng chịu nhiệt tương tự như polytetrafluoroethylene (PTFE) — với nhiệt độ phân hủy nhiệt cao tới 345 °C — đồng thời thể hiện sự cân bằng hoàn hảo giữa độ cứng và độ dẻo: ứng suất gãy thực là 0,88 GPa, và khả năng duy trì ứng suất 268,3 MPa dưới độ biến dạng nén 99,9% trong khi hấp thụ 68,93 MJ·m⁻³ năng lượng. Ấn tượng hơn nữa, vật liệu này cho thấy độ biến dạng dư nhỏ hơn 0,02% sau 20.000 chu kỳ cơ học, tự phục hồi trong vòng một giây và đạt hiệu suất tái chế 90%. Chiến lược thiết kế này, đạt được sự cân bằng hoàn hảo giữa ưu điểm và nhược điểm, cung cấp một giải pháp mang tính cách mạng cho các ứng dụng như thiết bị đeo thông minh và vật liệu đệm trong ngành hàng không vũ trụ, nơi cả độ bền cơ học và độ bền môi trường đều rất quan trọng.
Thời gian đăng bài: 28/08/2025