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Elastômero de poliuretano (PU) resistente à fadiga, a altas temperaturas e com capacidade de autorreparação: desenvolvido por meio de uma rede covalente adaptativa dinâmica à base de ácido ascórbico.

Pesquisadores desenvolveram um novo elastômero de poliuretano baseado em uma rede covalente adaptativa dinâmica derivada do ácido ascórbico (A-CCANs). Ao explorar o efeito sinérgico do tautomeria ceto-enólica e das ligações carbamato dinâmicas, o material atinge propriedades excepcionais: temperatura de decomposição térmica de 345 °C, tensão de ruptura de 0,88 GPa, resistência à compressão de 268,3 MPa (absorção de energia de 68,93 MJ·m⁻³) e deformação residual inferior a 0,02 após 20.000 ciclos. Ele também apresenta capacidade de autorreparação em segundos e eficiência de reciclagem de até 90%, oferecendo uma solução inovadora para aplicações em dispositivos inteligentes e materiais estruturais.

Este estudo inovador construiu uma rede adaptativa covalente dinâmica (A-CCANs) usando ácido ascórbico como bloco de construção central. Através de tautomeria ceto-enólica precisamente projetada e ligações carbamato dinâmicas, um elastômero de poliuretano extraordinário foi criado. O material demonstra resistência ao calor semelhante à do politetrafluoroetileno (PTFE) — com uma temperatura de decomposição térmica de até 345 °C — enquanto exibe um equilíbrio perfeito entre rigidez e flexibilidade: uma tensão de fratura real de 0,88 GPa e a capacidade de manter uma tensão de 268,3 MPa sob 99,9% de deformação por compressão, absorvendo 68,93 MJ·m⁻³ de energia. Ainda mais impressionante, o material apresenta uma deformação residual inferior a 0,02% após 20.000 ciclos mecânicos, autorregenera-se em um segundo e atinge uma eficiência de reciclagem de 90%. Essa estratégia de design, que alcança o proverbial "ter o melhor dos dois mundos", oferece uma solução revolucionária para aplicações como dispositivos vestíveis inteligentes e materiais de amortecimento aeroespaciais, onde tanto a resistência mecânica quanto a durabilidade ambiental são cruciais.


Data da publicação: 28/08/2025