研究者らは、アスコルビン酸由来の動的共有結合適応ネットワーク（A-CCAN）をベースとした、新規ポリウレタンエラストマーを開発しました。ケト-エノール互変異性と動的カルバメート結合の相乗効果を活用することで、この材料は優れた特性を達成しました。熱分解温度は345℃、破壊応力は0.88GPa、圧縮強度は268.3MPa（エネルギー吸収量68.93MJ·m⁻³）、20,000サイクル後の残留ひずみは0.02未満です。また、数秒以内の自己修復性と最大90%のリサイクル効率を示し、スマートデバイスや構造材料への応用において画期的なソリューションを提供します。
この画期的な研究では、アスコルビン酸をコア構成要素として用いた動的共有結合適応ネットワーク（A-CCAN）を構築しました。精密に設計されたケト-エノール互変異性と動的カルバメート結合により、驚異的なポリウレタンエラストマーが誕生しました。この材料は、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）と同等の耐熱性（熱分解温度は345℃）を示すと同時に、剛性と柔軟性の完璧なバランスを実現しています。真破壊応力は0.88 GPaで、99.9%の圧縮ひずみ下で268.3 MPaの応力を維持しながら、68.93 MJ·m⁻³のエネルギーを吸収します。さらに注目すべきは、この材料は20,000回の機械的サイクル後も残留ひずみが0.02%未満であり、1秒以内に自己修復し、90%のリサイクル効率を達成することです。 「魚と熊の手の両方を持つ」という諺にある通りの性能を実現するこの設計戦略は、機械的強度と環境耐久性の両方が重要となるスマートウェアラブルや航空宇宙用緩衝材などの用途に革新的なソリューションを提供します。
投稿日時: 2025年8月28日