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盡管它們具有技術相關性，但從未詳細研究過軟質熱塑性聚氨酯 (TPU) 在循環疲勞中對裂紋擴展的抵抗力。特別是，此類材料的文獻中一個明顯的缺點是循環疲勞抗力與大應變行為之間缺乏聯系，而大應變行為在定義材料的抗裂紋擴展能力方面具有根本作用。
最近索邦大學科研團隊首次證明，當 TPU 的應變誘導硬化機制（已經觀察到大變形）與非均勻應變的存在相結合時，如在循環疲勞的情況下，它會在裂紋中產生選擇性增強尖端區域，這是解釋 TPU 卓越的抗循環疲勞性能的關鍵。使用具有相似模量（~8 MPa）但不同大應變行為的商業 TPU，團隊表明所描述的機制源于 TPU 的多相性質，它不一定與 TPU 的情況一樣與特定的大應變特性相關，它經歷了應變誘導結晶。
圖 1. WAXD 和 SAXS 原位實驗的實驗裝置草圖 (a)。從 DIC 分析 (b) 獲得的開裂剖面和變形網格示例。X1 和 X2 分別表示與施加的載荷平行（子午線）和垂直（赤道線）的方向。
圖 2. 方位角積分示例，用于評估方向因子 (a)。用于評估 FWHM (b) 的方位角一維 (1D) 剖面的高斯擬合示例。
相關論文以題為Self-Organization at the Crack Tip of Fatigue-Resistant Thermoplastic Polyurethane Elastomers發表在《Macromolecules》上，?《Macromolecules》抗疲勞熱塑性聚氨酯彈性體裂紋。通訊作者是索邦大學Matteo Ciccotti, 和Costantino Creton教授。
封面圖來源圖蟲創意
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