بنر_صفحه

اخبار

الاستومر پلی‌یورتان (PU) مقاوم در برابر خستگی، دمای بالا و خود ترمیم شونده: مهندسی شده از طریق یک شبکه تطبیقی ​​کووالانسی پویا بر اساس اسید آسکوربیک

محققان یک الاستومر پلی اورتان جدید بر اساس یک شبکه تطبیقی ​​کووالانسی پویا (A-CCAN) مشتق شده از اسید اسکوربیک توسعه داده‌اند. با بهره‌گیری از اثر هم‌افزایی توتومری کتو-انول و پیوندهای پویای کاربامات، این ماده به خواص استثنایی دست می‌یابد: دمای تجزیه حرارتی ۳۴۵ درجه سانتیگراد، تنش شکست ۰.۸۸ گیگاپاسکال، استحکام فشاری ۲۶۸.۳ مگاپاسکال (جذب انرژی ۶۸.۹۳ مگاژول بر متر مکعب) و کرنش باقیمانده کمتر از ۰.۰۲ پس از ۲۰۰۰۰ چرخه. همچنین این ماده در عرض چند ثانیه خودترمیمی و راندمان بازیافت تا ۹۰٪ را نشان می‌دهد که یک راه‌حل نوآورانه برای کاربرد در دستگاه‌های هوشمند و مواد ساختاری ارائه می‌دهد.

این مطالعه‌ی پیشگامانه، یک شبکه‌ی تطبیقی ​​کووالانسی پویا (A-CCAN) را با استفاده از اسید اسکوربیک به عنوان واحد سازنده‌ی اصلی ساخت. از طریق توتومری کتو-انول که به طور دقیق طراحی شده و پیوندهای کاربامات پویا، یک الاستومر پلی‌یورتان فوق‌العاده ایجاد شد. این ماده مقاومت حرارتی مشابه پلی‌تترافلوئورواتیلن (PTFE) را نشان می‌دهد - با دمای تجزیه حرارتی تا 345 درجه سانتیگراد - در حالی که تعادل کاملی از استحکام و انعطاف‌پذیری را نشان می‌دهد: تنش شکست واقعی 0.88 گیگاپاسکال و توانایی حفظ تنش 268.3 مگاپاسکال تحت کرنش فشاری 99.9٪ در حالی که 68.93 مگاژول بر متر مکعب انرژی جذب می‌کند. حتی چشمگیرتر اینکه، این ماده پس از 20000 چرخه‌ی مکانیکی، کرنش باقیمانده کمتر از 0.02٪ را نشان می‌دهد، در عرض یک ثانیه خود را ترمیم می‌کند و به راندمان بازیافت 90٪ می‌رسد. این استراتژی طراحی که به ضرب‌المثل «داشتن همزمان پنجه ماهی و پنجه خرس» دست می‌یابد، یک راه‌حل انقلابی برای کاربردهایی مانند پوشیدنی‌های هوشمند و مواد ضربه‌گیر هوافضا ارائه می‌دهد، جایی که هم استحکام مکانیکی و هم دوام محیطی بسیار مهم هستند.


زمان ارسال: ۲۸ آگوست ۲۰۲۵