(पीयू) थकान-प्रतिरोधी, उच्च-तापमान, स्व-उपचार पॉलीयूरेथेन इलास्टोमर: एस्कॉर्बिक एसिड पर आधारित एक गतिशील सहसंयोजक अनुकूली नेटवर्क के माध्यम से इंजीनियर

शोधकर्ताओं ने एस्कॉर्बिक अम्ल-व्युत्पन्न गतिशील सहसंयोजक अनुकूली नेटवर्क (A-CCANs) पर आधारित एक नवीन पॉलीयूरेथेन इलास्टोमर विकसित किया है। कीटो-एनॉल टॉटोमेरिज़्म और गतिशील कार्बामेट बंधों के सहक्रियात्मक प्रभाव का लाभ उठाकर, यह पदार्थ असाधारण गुण प्राप्त करता है: 345°C का तापीय अपघटन तापमान, 0.88 GPa का विभंजन प्रतिबल, 268.3 MPa की संपीडन शक्ति (ऊर्जा अवशोषण 68.93 MJ·m⁻³), और 20,000 चक्रों के बाद 0.02 से कम अवशिष्ट विकृति। यह कुछ ही सेकंड में स्वतः ठीक हो जाता है और इसकी पुनर्चक्रण दक्षता 90% तक है, जो स्मार्ट उपकरणों और संरचनात्मक सामग्रियों में अनुप्रयोगों के लिए एक अभूतपूर्व समाधान प्रदान करता है।

इस अभूतपूर्व अध्ययन ने एस्कॉर्बिक अम्ल को मुख्य निर्माण खंड के रूप में उपयोग करते हुए एक गतिशील सहसंयोजक अनुकूली नेटवर्क (A-CCANs) का निर्माण किया। सटीक रूप से डिज़ाइन किए गए कीटो-एनोल टॉटोमेरिज़्म और गतिशील कार्बामेट बंधों के माध्यम से, एक असाधारण पॉलीयूरेथेन इलास्टोमर का निर्माण किया गया। यह पदार्थ पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन (PTFE) जैसा ऊष्मा प्रतिरोध प्रदर्शित करता है—जिसका तापीय अपघटन तापमान 345 °C तक पहुँच जाता है—और साथ ही कठोरता और लचीलेपन का एक आदर्श संतुलन प्रदर्शित करता है: 0.88 GPa का वास्तविक विभंजन प्रतिबल, और 68.93 MJ·m⁻³ ऊर्जा अवशोषित करते हुए 99.9% संपीडन विकृति के अंतर्गत 268.3 MPa का प्रतिबल बनाए रखने की क्षमता। इससे भी अधिक प्रभावशाली बात यह है कि यह पदार्थ 20,000 यांत्रिक चक्रों के बाद 0.02% से कम का अवशिष्ट विकृति प्रदर्शित करता है, एक सेकंड के भीतर स्वयं ठीक हो जाता है, और 90% की पुनर्चक्रण दक्षता प्राप्त करता है। यह डिजाइन रणनीति, जो कहावत "मछली और भालू दोनों के पंजे" को प्राप्त करती है, स्मार्ट पहनने योग्य और एयरोस्पेस कुशनिंग सामग्री जैसे अनुप्रयोगों के लिए एक क्रांतिकारी समाधान प्रदान करती है, जहां यांत्रिक शक्ति और पर्यावरणीय स्थायित्व दोनों महत्वपूर्ण हैं।