“不可能”材料问世：科学家造出颠覆物理理论的玻璃塑料复合物

瓦赫宁根大学的团队目前虽以化石原料为基础，正着力开发更可持续的生物基版本复体聚合物。

瓦赫宁根大学及研究中心的研究人员突破长期以来的材料理论，开发出一种全新的“复体聚合物”（compleximer）材料类别。这种琥珀色物质实现了此前被认为互斥的特性结合：既具备塑料般强韧的抗冲击性，又像玻璃一样易于重塑和吹制。

挑战脆性定律

数十年来，材料科学界对“玻璃态”材料存在一条严格的经验法则：材料熔融速度越慢、加工越容易，其脆性必然越高。然而，贾斯珀·范德古赫特教授及其团队彻底打破了这一假设。他们发现的新材料熔融速度足够慢，可进行精细塑形，同时具备足够韧性——落地时能弹起而非碎裂。

分子“磁铁”的物理学原理

突破关键在于材料在分子层面的结合方式。传统塑料依赖化学交联作为永久“胶水”固定长分子链，而复体聚合物利用物理吸引力。在新结构中，分子链一半带正电荷，另一半带负电荷，正负电荷如磁铁般相互吸引，使分子链无需化学固定即可结合。

由于这种吸引力作用距离比传统化学键更长，分子链间留有更多空间。这种分子层面的“呼吸空间”赋予了材料独特性能：既能高温揉捏吹塑，又能保持吸收冲击的结构。与离子液体等带电材料对比时，这一发现尤为令人惊讶，表明带电物质可能呈现科学家刚刚开始探索的全新行为模式。

范德古赫特教授表示：“现阶段最让我兴奋的是，带电材料的表现可能完全颠覆我们的预期。”

“吹风机修复术”与可持续未来

这种“不可能”材料对消费品领域具有重要前景。由于分子链通过物理作用结合，材料具备自愈特性。若复体聚合物屋顶板或花园家具出现严重裂缝，仅需用吹风机加热裂缝处并按压，分子磁铁即可重新结合。

化石塑料的绿色替代方案

尽管当前版本基于化石原料，瓦赫宁根团队已着眼可持续发展。可持续塑料技术高级研究员沃特·波斯特强调，这项工作为塑料设计开辟了新方向——不仅更易修复，还可能实现快速生物降解。“多数应用研究聚焦回收改进，而这项工作开启了塑料修复甚至快速生物降解的大门。”

范德古赫特教授表示，未来几年将优先研发生物基版本，确保这一科学里程碑能推动全球向可持续材料转型。

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