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荷兰科学家突破材料学理论,复合聚体兼具韧性与可塑性或开启可持续新篇

   时间:2026-02-08 15:43:08 来源:ITBEAR编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

荷兰瓦赫宁根大学研究中心的科研团队近日宣布,他们成功研发出一种名为“复合聚体”的新型材料,打破了材料科学领域长期存在的理论限制。这种琥珀色材料同时具备塑料的抗冲击性和玻璃的可塑性,在加工性能与机械强度之间实现了前所未有的平衡。

传统材料科学中存在一个公认的矛盾:玻璃态材料的加工难度与脆性呈正相关。具体表现为熔融速度越慢的材料越容易塑形,但同时会变得更为脆弱。贾斯珀·范德古赫特教授团队通过重构分子结合机制,彻底颠覆了这一认知。他们开发的复合聚体在保持缓慢熔融特性的同时,展现出惊人的韧性——实验显示,这种材料从高处坠落时会像橡胶球般弹起,而非像玻璃那样碎裂。

该材料的创新核心在于分子层面的物理结合方式。与传统塑料通过化学交联键固定分子链不同,复合聚体采用正负电荷的物理吸引力实现分子连接。这种设计使材料内部形成独特的“动态结构”:带相反电荷的分子链在相互吸引的同时保持适当间距,既允许高温下的塑性变形,又能维持吸收冲击的强度特性。

研究团队特别指出,这种电荷驱动的结合机制带来了意想不到的优势。由于分子间作用力属于物理范畴,受损材料可通过简单加热实现自修复。实验证明,用热风枪加热裂缝处并施加压力,断裂的分子链会重新结合,恢复材料完整性。这一特性使复合聚体在户外家具、建筑板材等领域具有显著应用潜力。

当前版本的复合聚体仍使用化石基原料,但研究团队已启动生物基材料的开发计划。可持续塑料技术专家沃特·波斯特表示,这项突破为设计易修复、可降解的新型塑料提供了理论基础。与传统回收技术不同,复合聚体的自修复能力可延长产品使用寿命,而生物降解特性则能减少环境负担。

范德古赫特教授透露,团队正在优化材料的生物基配方,目标是在未来三年内推出完全可持续的版本。这项研究不仅重新定义了材料科学的可能性边界,更为全球向循环经济转型提供了关键技术支撑。随着研发工作的推进,这种“矛盾材料”有望在消费电子、包装材料等领域引发革命性变化。

 
 
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