科学家研制出“不可能材料”，兼具塑料韧性与玻璃可塑性

2 月 8 日消息，荷兰瓦赫宁根大学研究中心（WUR）的研究人员突破了长期以来的材料学理论，研发出一类全新材料 —— 复合聚体（compleximer）。

据了解，这种琥珀色材料兼具了过去被认为相互矛盾的特性：既拥有塑料般出色的抗冲击强度，又能像玻璃一样轻松塑形与吹制。

数十年来，材料科学界对“玻璃态材料”一直遵循一条铁律：材料熔融速度越慢、加工越容易，就必然越脆。

然而，贾斯珀 · 范德古赫特教授及其团队彻底推翻了这一认知。他们发现的这种新材料，熔融速度足够慢，可精细塑形，同时韧性极强，掉落在地面只会弹起，而非碎裂成渣。

这一突破的核心在于材料的分子结合方式。传统塑料依靠化学交联键（如同永久胶水）固定长分子链，而复合聚体则依靠物理吸引力结合。

在这种全新结构中，一半分子链带正电荷，另一半带负电荷，正负电荷如同磁铁般相互吸引，在无化学固定的前提下将分子链结合在一起。

由于这种吸引力的作用距离远长于传统化学键，分子链之间留有更多空间。正是这种分子层面的“活动余量”，赋予了材料独一无二的性能。它让材料可在高温下被揉捏、吹制，同时保持能吸收冲击的结构强度。

与离子液体和其他带电材料相比，这一发现尤其令人惊讶，这表明带电物质可能展现出科学家们才刚刚开始探索的全新行为。范德古赫特表示：“现阶段最让我兴奋的是，我们证明了带电材料的行为模式，与我们此前的预期存在根本性差异。”

这种“不可能存在”的材料，对未来消费品领域具有极为重大的实用价值。

由于分子链依靠物理力结合，而非永久化学键，该材料天生具备自修复能力。若复合聚体制成的屋面板或户外家具出现严重裂缝，只需用吹风机加热裂缝处，将破损部位按压贴合，分子“磁铁”便会重新结合，完成修复。

尽管目前的复合聚体采用化石基原料制备，但瓦赫宁根大学研究团队已着眼于更可持续的未来。

可持续塑料技术高级研究员沃特 · 波斯特强调，这项研究为新型塑料打开了大门：这类塑料不仅更易修复，还可被设计为可生物降解材料。波斯特总结道：“大多数应用研究都聚焦于提升回收效率，而这项研究让我们得以研发出易修复、甚至能快速生物降解的塑料。”

范德古赫特教授目前正计划在未来几年优先开发生物基版本，确保这一科学里程碑能助力全球向可持续材料转型。