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盡管它們具有技術(shù)相關(guān)性，但從未詳細(xì)研究過軟質(zhì)熱塑性聚氨酯 (TPU) 在循環(huán)疲勞中對裂紋擴展的抵抗力。特別是，此類材料的文獻(xiàn)中一個明顯的缺點是循環(huán)疲勞抗力與大應(yīng)變行為之間缺乏聯(lián)系，而大應(yīng)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(xué)科研團隊首次證明，當(dāng) TPU 的應(yīng)變誘導(dǎo)硬化機制（已經(jīng)觀察到大變形）與非均勻應(yīng)變的存在相結(jié)合時，如在循環(huán)疲勞的情況下，它會在裂紋中產(chǎn)生選擇性增強尖端區(qū)域，這是解釋 TPU 卓越的抗循環(huán)疲勞性能的關(guān)鍵。使用具有相似模量（~8 MPa）但不同大應(yīng)變行為的商業(yè) TPU，團隊表明所描述的機制源于 TPU 的多相性質(zhì)，它不一定與 TPU 的情況一樣與特定的大應(yīng)變特性相關(guān)，它經(jīng)歷了應(yīng)變誘導(dǎo)結(jié)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(wǎng)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(guān)論文以題為Self-Organization at the Crack Tip of Fatigue-Resistant Thermoplastic Polyurethane Elastomers發(fā)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(xué)Matteo Ciccotti, 和Costantino Creton教授。
封面圖來源圖蟲創(chuàng)意
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