Các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại elastomer polyurethane mới dựa trên mạng lưới cộng hóa trị động thích nghi (A-CCAN) có nguồn gốc từ axit ascorbic. Bằng cách tận dụng hiệu ứng hiệp đồng của đồng phân keto-enol và liên kết cacbamate động, vật liệu này đạt được những đặc tính vượt trội: nhiệt độ phân hủy nhiệt là 345 °C, ứng suất gãy là 0,88 GPa, cường độ nén là 268,3 MPa (năng lượng hấp thụ là 68,93 MJ·m⁻³) và biến dạng dư dưới 0,02 sau 20.000 chu kỳ. Vật liệu này cũng thể hiện khả năng tự phục hồi trong 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-CCAN) sử dụng axit ascorbic làm khối xây dựng cốt lõi. Thông qua tính tautome keto-enol được thiết kế chính xác và các liên kết carbamate động, một loại elastomer polyurethane đặc biệt đã được tạo ra. Vật liệu này thể hiện khả năng chịu nhiệt giống như polytetrafluoroethylene (PTFE) - với nhiệt độ phân hủy nhiệt lên tới 345 °C - đồng thời thể hiện sự cân bằng hoàn hảo giữa độ cứng và độ dẻo: ứng suất gãy thực tế là 0,88 GPa và khả năng duy trì ứng suất 268,3 MPa dưới 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 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 mục tiêu “vừa có cá vừa có chân gấu”, cung cấp giải pháp mang tính cách mạng cho các ứng dụng như thiết bị đeo thông minh và vật liệu đệm hàng không vũ trụ, nơi cả độ bền cơ học và độ bền môi trường đều rất quan trọng.
Thời gian đăng: 28-08-2025