Des chercheurs ont développé un nouvel élastomère de polyuréthane basé sur un réseau adaptatif covalent dynamique dérivé de l'acide ascorbique (A-CCAN). Exploitant l'effet synergique de la tautomérie céto-énol et des liaisons carbamates dynamiques, ce matériau présente des propriétés exceptionnelles : une température de décomposition thermique de 345 °C, une contrainte à la rupture de 0,88 GPa, une résistance à la compression de 268,3 MPa (absorption d'énergie de 68,93 MJ·m⁻³) et une déformation résiduelle inférieure à 0,02 après 20 000 cycles. Il présente également une auto-cicatrisation en quelques secondes et un rendement de recyclage pouvant atteindre 90 %, offrant une solution révolutionnaire pour les applications dans les dispositifs intelligents et les matériaux de structure.
Cette étude révolutionnaire a construit un réseau adaptatif covalent dynamique (A-CCAN) utilisant l'acide ascorbique comme élément constitutif principal. Grâce à une tautomérie céto-énol précisément conçue et à des liaisons carbamates dynamiques, un élastomère de polyuréthane exceptionnel a été créé. Ce matériau présente une résistance à la chaleur comparable à celle du polytétrafluoroéthylène (PTFE) – avec une température de décomposition thermique pouvant atteindre 345 °C – tout en présentant un équilibre parfait entre rigidité et flexibilité : une contrainte de rupture réelle de 0,88 GPa et la capacité de maintenir une contrainte de 268,3 MPa sous une contrainte de compression de 99,9 % tout en absorbant 68,93 MJ·m⁻³ d'énergie. Plus impressionnant encore, le matériau présente une contrainte résiduelle inférieure à 0,02 % après 20 000 cycles mécaniques, une auto-cicatrisation en une seconde et un rendement de recyclage de 90 %. Cette stratégie de conception, qui permet d'obtenir le proverbial « avoir à la fois la patte du poisson et celle de l'ours », offre une solution révolutionnaire pour des applications telles que les vêtements intelligents et les matériaux d'amortissement aérospatiaux, où la résistance mécanique et la durabilité environnementale sont toutes deux essentielles.
Date de publication : 28 août 2025