科技 | 科學家研制出“不可能材料”，兼具塑料韌性與玻璃可塑性

荷蘭瓦赫寧根大學研究中心（WUR）的研究人員突破了長期以來的材料學理論，研發(fā)出一類全新材料 —— 復合聚體（compleximer）。

據了解，這種琥珀色材料兼具了過去被認為相互矛盾的特性：既擁有塑料般出色的抗沖擊強度，又能像玻璃一樣輕松塑形與吹制。

數(shù)十年來，材料科學界對“玻璃態(tài)材料”一直遵循一條鐵律：材料熔融速度越慢、加工越容易，就必然越脆。

然而，賈斯珀 · 范德古赫特教授及其團隊徹底推翻了這一認知。他們發(fā)現(xiàn)的這種新材料，熔融速度足夠慢，可精細塑形，同時韌性極強，掉落在地面只會彈起，而非碎裂成渣。

這一突破的核心在于材料的分子結合方式。傳統(tǒng)塑料依靠化學交聯(lián)鍵（如同永久膠水）固定長分子鏈，而復合聚體則依靠物理吸引力結合。

在這種全新結構中，一半分子鏈帶正電荷，另一半帶負電荷，正負電荷如同磁鐵般相互吸引，在無化學固定的前提下將分子鏈結合在一起。

由于這種吸引力的作用距離遠長于傳統(tǒng)化學鍵，分子鏈之間留有更多空間。正是這種分子層面的“活動余量”，賦予了材料獨一無二的性能。它讓材料可在高溫下被揉捏、吹制，同時保持能吸收沖擊的結構強度。

與離子液體和其他帶電材料相比，這一發(fā)現(xiàn)尤其令人驚訝，這表明帶電物質可能展現(xiàn)出科學家們才剛剛開始探索的全新行為。范德古赫特表示：“現(xiàn)階段最讓我興奮的是，我們證明了帶電材料的行為模式，與我們此前的預期存在根本性差異。”

這種“不可能存在”的材料，對未來消費品領域具有極為重大的實用價值。

由于分子鏈依靠物理力結合，而非永久化學鍵，該材料天生具備自修復能力。若復合聚體制成的屋面板或戶外家具出現(xiàn)嚴重裂縫，只需用吹風機加熱裂縫處，將破損部位按壓貼合，分子“磁鐵”便會重新結合，完成修復。

盡管目前的復合聚體采用化石基原料制備，但瓦赫寧根大學研究團隊已著眼于更可持續(xù)的未來。

可持續(xù)塑料技術高級研究員沃特 · 波斯特強調，這項研究為新型塑料打開了大門：這類塑料不僅更易修復，還可被設計為可生物降解材料。波斯特總結道：“大多數(shù)應用研究都聚焦于提升回收效率，而這項研究讓我們得以研發(fā)出易修復、甚至能快速生物降解的塑料。”

范德古赫特教授目前正計劃在未來幾年優(yōu)先開發(fā)生物基版本，確保這一科學里程碑能助力全球向可持續(xù)材料轉型。

來源：IT之家

▼ 往期熱文推薦 ▼

【溫馨提示】文中部分圖片來源網絡，版權歸屬原作者，若有不妥，請聯(lián)系告知修改或刪除。