荷蘭瓦赫寧根大學(xué)研究中心（WUR）的研究人員突破了長(zhǎng)期以來(lái)的材料學(xué)理論，研發(fā)出一類(lèi)全新材料 —— 復(fù)合聚體（compleximer）。

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

數(shù)十年來(lái)，材料科學(xué)界對(duì)“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(tuán)隊(duì)徹底推翻了這一認(rèn)知。他們發(fā)現(xiàn)的這種新材料，熔融速度足夠慢，可精細(xì)塑形，同時(shí)韌性極強(qiáng)，掉落在地面只會(huì)彈起，而非碎裂成渣。

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

在這種全新結(jié)構(gòu)中，一半分子鏈帶正電荷，另一半帶負(fù)電荷，正負(fù)電荷如同磁鐵般相互吸引，在無(wú)化學(xué)固定的前提下將分子鏈結(jié)合在一起。

由于這種吸引力的作用距離遠(yuǎn)長(zhǎng)于傳統(tǒng)化學(xué)鍵，分子鏈之間留有更多空間。正是這種分子層面的“活動(dòng)余量”，賦予了材料獨(dú)一無(wú)二的性能。它讓材料可在高溫下被揉捏、吹制，同時(shí)保持能吸收沖擊的結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(zhì)可能展現(xiàn)出科學(xué)家們才剛剛開(kāi)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(yù)期存在根本性差異?！?/p>

這種“不可能存在”的材料，對(duì)未來(lái)消費(fèi)品領(lǐng)域具有極為重大的實(shí)用價(jià)值。

由于分子鏈依靠物理力結(jié)合，而非永久化學(xué)鍵，該材料天生具備自修復(fù)能力。若復(fù)合聚體制成的屋面板或戶(hù)外家具出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫，只需用吹風(fēng)機(jī)加熱裂縫處，將破損部位按壓貼合，分子“磁鐵”便會(huì)重新結(jié)合，完成修復(fù)。

盡管目前的復(fù)合聚體采用化石基原料制備，但瓦赫寧根大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)已著眼于更可持續(xù)的未來(lái)。

可持續(xù)塑料技術(shù)高級(jí)研究員沃特 · 波斯特強(qiáng)調(diào)，這項(xiàng)研究為新型塑料打開(kāi)了大門(mén)：這類(lèi)塑料不僅更易修復(fù)，還可被設(shè)計(jì)為可生物降解材料。波斯特總結(jié)道：“大多數(shù)應(yīng)用研究都聚焦于提升回收效率，而這項(xiàng)研究讓我們得以研發(fā)出易修復(fù)、甚至能快速生物降解的塑料?！?/p>

范德古赫特教授目前正計(jì)劃在未來(lái)幾年優(yōu)先開(kāi)發(fā)生物基版本，確保這一科學(xué)里程碑能助力全球向可持續(xù)材料轉(zhuǎn)型。

來(lái)源：IT之家

▼ 往期熱文推薦 ▼

【溫馨提示】文中部分圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸屬原作者，若有不妥，請(qǐng)聯(lián)系告知修改或刪除。