高分子化学：並外れた強度と靭性を持つ3Dプリント可能なエラストマー

三次元（3D）プリンティングは、幾何学的に複雑でカスタマイズ可能な製品を実現する自由度が並外れて高いため、魅力的な製造技術として浮上している。しかし、その大量製造の可能性は、低い製造効率（プリント速度）と不十分な製品の品質（機械的特性）によって阻まれている。フォトポリマーの超高速3Dプリンティングにおける最近の進歩によって、製造効率の問題は軽減されているが、プリントされた代表的なポリマーの機械的性能は、従来の加工技術で達成可能な性能にまだはるかに後れを取っている。これは、高い機械的性能の実現を目指す分子設計が、プリント要件によって制限されるからである。今回我々は、3Dフォトプリント可能な樹脂化学によって、94.6 MPaという引張強度と、310.4 MJ m⁻³という靭性を示すエラストマーが得られることを報告する。これらの値はどちらも、3Dプリントされたあらゆるエラストマーの値を大きく超えている。機構的に見ると、この結果は、プリントされたポリマーにおける動的共有結合がネットワークのトポロジカルな再構成を可能にすることによって達成されている。これが、優れた機械的性能に相乗的に寄与する、階層的水素結合（特にアミド水素結合）の形成、ミクロ相分離、相互貫入構造を容易にする。今回の研究は、3Dプリンティングを用いた大量製造の明るい未来を示唆している。

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