المواد البوليمرية التي يمكنها الحفاظ على القوة العالية، والمتانة العالية، والأداء الممتاز لمقاومة الصدمات في درجات الحرارة المنخفضة جدًا، هي مواد رئيسية مطلوبة بشدة في مجالات مثل الطيران والفضاء والاكتشاف القطبي. ومع ذلك، تؤدي درجات الحرارة المنخفضة إلى تثبيط حركة سلاسل البوليمر بشكل كبير، مما يؤدي إلى تدهور كبير في المتانة ومقاومة الصدمات للمواد البوليمرية. مؤخرًا، نجح سون جينتشي وزملاؤه في تحضير مادة بولي يوريثان-يوريا (PUU) ذات قوة عالية ومتانة فائقة مقاومة للصدمات في درجات الحرارة المنخفضة للغاية من خلال إدخال روابط هيدروجينية ذات توزيع واسع لطاقة الربط ومجمعاتها كروابط تضحية لامتصاص طاقة الصدمة، واستخدام سلاسل بولي تتراهيدروفوران مرنة (PTMEG) كطور لين. في هذه المادة، يشكل تجمع الروابط الهيدروجينية الطور الصلب ويتداخل مع الطور اللين PTMEG لتكوين شبكة متشابكة مستقرة. عند -50 درجة مئوية، تصل قوة الخضوع، وقوة الكسر، ومعامل يونغ لـ PUU إلى 81.1 ميجاباسكال، و133.0 ميجاباسكال، و1.5 جيجاباسكال على التوالي، حيث يمكن أن تضاهي الخصائص الميكانيكية للمادة خصائص البلاستيك التقليدي عالي القوة والمتانة في درجة حرارة الغرفة. تبلغ مقاومة الصدمات القصوى وطاقة الصدمة لـ PUU بسماكة 0.3 ملم عند -50 درجة مئوية 667.8 نيوتن و3.8 جول على التوالي، متفوقة بشكل ملحوظ على أداء البلاستيك التجاري المضاد للصدمات المستخدم عادة. حتى في بيئة النيتروجين السائل، لا تزال PUU تحافظ على متانتها الجيدة. بالإضافة إلى ذلك، تمتاز PUU المترابطة بالروابط الهيدروجينية بمقاومة ممتازة للماء، وقدرة على الإصلاح الذاتي، بالإضافة إلى إمكانية إعادة التصنيع وإعادة التدوير.

بوليمرات مترابطة قابلة للعكس; بلاستيك مقاوم للصدمات; متانة منخفضة الحرارة; بوليمرات قابلة لإعادة التدوير