연구진은 아스코르브산 유래 동적 공유 결합 적응형 네트워크(A-CCANs)를 기반으로 하는 새로운 폴리우레탄 엘라스토머를 개발했습니다. 케토-에놀 호변이성체화와 동적 카르바메이트 결합의 시너지 효과를 활용하여 이 소재는 탁월한 특성을 나타냅니다. 열분해 온도는 345°C, 파괴 응력은 0.88GPa, 압축 강도는 268.3MPa(에너지 흡수율 68.93MJ·m⁻³), 20,000회 사이클 후에도 잔류 변형률은 0.02 미만입니다. 또한, 수 초 내에 자가 치유가 가능하고 재활용 효율이 최대 90%에 달하여 스마트 기기 및 구조 재료 분야에 획기적인 솔루션을 제공합니다.
본 획기적인 연구는 아스코르브산을 핵심 구성 요소로 사용하여 동적 공유 결합 적응형 네트워크(A-CCANs)를 구축했습니다. 정밀하게 설계된 케토-에놀 호변이성체화와 동적 카르바메이트 결합을 통해 탁월한 폴리우레탄 엘라스토머를 개발했습니다. 이 소재는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 유사한 내열성(345°C에 달하는 열분해 온도)을 보이면서도 강성과 유연성의 완벽한 균형을 유지합니다. 실제 파괴 응력은 0.88 GPa에 불과하며, 99.9% 압축 변형률 하에서도 268.3 MPa의 응력을 유지하고 68.93 MJ·m⁻³의 에너지를 흡수할 수 있습니다. 더욱 놀라운 것은 20,000회의 기계적 사이클 후에도 잔류 변형률이 0.02% 미만이고, 1초 이내에 자가 치유되며, 90%의 재활용 효율을 달성한다는 점입니다. 속담처럼 "물고기와 곰의 발을 모두 가진" 것과 같은 이 설계 전략은 기계적 강도와 환경적 내구성이 모두 중요한 스마트 웨어러블 및 항공우주용 쿠션 소재와 같은 분야에 혁신적인 솔루션을 제공합니다.
게시 시간: 2025년 8월 28일