bàner_de_pàgina

notícies

Elastòmer de poliuretà (PU) resistent a la fatiga, a altes temperatures i autoreparable: dissenyat mitjançant una xarxa adaptativa covalent dinàmica basada en àcid ascòrbic

Investigadors han desenvolupat un nou elastòmer de poliuretà basat en una xarxa adaptativa covalent dinàmica derivada de l'àcid ascòrbic (A-CCAN). Aprofitant l'efecte sinèrgic de la tautomeria ceto-enol i els enllaços carbamat dinàmics, el material aconsegueix propietats excepcionals: una temperatura de descomposició tèrmica de 345 °C, una tensió de fractura de 0,88 GPa, una resistència a la compressió de 268,3 MPa (absorció d'energia de 68,93 MJ·m⁻³) i una deformació residual inferior a 0,02 després de 20.000 cicles. També presenta autoreparació en qüestió de segons i una eficiència de reciclatge de fins al 90%, oferint una solució innovadora per a aplicacions en dispositius intel·ligents i materials estructurals.

Aquest estudi innovador va construir una xarxa adaptativa covalent dinàmica (A-CCAN) utilitzant àcid ascòrbic com a element bàsic. Mitjançant una tautomeria ceto-enol dissenyada amb precisió i enllaços carbamat dinàmics, es va crear un elastòmer de poliuretà extraordinari. El material demostra una resistència a la calor similar a la del politetrafluoroetilè (PTFE), amb una temperatura de descomposició tèrmica de fins a 345 °C, alhora que presenta un equilibri perfecte entre rigidesa i flexibilitat: una tensió de fractura real de 0,88 GPa i la capacitat de mantenir una tensió de 268,3 MPa sota una deformació de compressió del 99,9% mentre absorbeix 68,93 MJ·m⁻³ d'energia. Encara més impressionant, el material mostra una deformació residual inferior al 0,02% després de 20.000 cicles mecànics, s'autorepara en un segon i aconsegueix una eficiència de reciclatge del 90%. Aquesta estratègia de disseny, que aconsegueix el proverbial "tenir tant la pota d'ós com la de peix", proporciona una solució revolucionària per a aplicacions com ara els wearables intel·ligents i els materials d'amortiment aeroespacial, on tant la resistència mecànica com la durabilitat ambiental són crítiques.


Data de publicació: 28 d'agost de 2025