央广网北京6月13日消息（总台中国之声记者鹤佳）据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道，浙江大学化学系唐睿康教授、刘昭明研究员合作团队将有机化合物与无机离子化合物在分子尺度融合，发明了新物质“弹性陶瓷塑料”，其兼具硬度与弹性，既像塑料那样拥有可塑性，又能被循环加工。

科研人员将“弹性陶瓷塑料”的性能与常规的陶瓷、橡胶、塑料、金属作对比，发现它既有大理石的硬度，而且加热后不会软化，在硬度、回弹、强度、形变和可加工性等几个指标上，都得到了高分。相关论文发表于国际期刊《自然》。

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被称为“五边形战士”的弹性陶瓷塑料具有哪些特性？是如何被制造出来的？其与混合有机物和无机物的复合材料相比有什么不同？新材料的发明将如何促进人类社会发展？

刚柔并济的“五边形战士”

浙江大学化学系唐睿康教授介绍，发明出来的“弹性陶瓷塑料”看上去就像一块坚硬透明的塑料，是一种有机共价和无机离子的杂化分子。

科研人员将这一新物质的性能与陶瓷、橡胶、塑料、金属作对比，发现它在硬度、回弹、强度、形变和可加工性等几个指标上，都达到了高分，既有大理石的硬度，又有橡胶的弹性，还有塑料的可加工性。如此强大的功能，堪称一个“五边形战士”。

在此之前，混合有机物和无机物的复合材料也时有出现，但与此次的弹性陶瓷塑料不同，那些复合材料仅仅是在微米级别上的结合，这意味着在显微镜下，仍然能看到有机物和无机物是“你归你，我归我”的关系，二者是区分开的。而弹性陶瓷塑料则是在分子级别上的结合，将硬度和弹性这两个过去认为是对立的性能结合在了一起。当施加一定的外力时，材料有足够的硬度和强度；当外力大到一定程度，材料会发生弹性形变；撤除外力后，材料又恢复到原本的形态。

成功并不意外

这种新物质之所以能被发明，在于课题组能够跳出对现有知识的认知局限，以往材料学认为，无机化学和高分子化学领域中材料的制备方法也是完全不同的。2019年，唐睿康团队在nature上发表论文，首次提出无机离子聚合的科学概念，借助这一概念，类似于碳酸钙这类传统的无机物，也能像高分子材料一样用聚合的方式进行制备。

在此基础上，课题组设计出无机离子寡聚体的官能团化反应，构建出杂化分子，将有机片段和无机离子片段相互连接。具体操作上，课题组经过不断的尝试，选择了化学领域最简单的酸碱反应，将有机分子作为酸，构建出无机离子的分子作为碱，通过酸碱反应使其结合在了一起。

为验证弹性陶瓷塑料的分子结构，课题组借助结构生物学领域的冷冻电镜技术，最终观察到在材料内部实现了分子维度上的新结构。“正是这些创新，支撑了我们能够进一步证实有机片段和无机片段在分子层次上的融合，产生了一个新的杂化分子。”唐睿康说。

“打开新世界的大门”

这项成果受到了论文审稿人和编辑的高度评价：“本文报道了一种全新的材料，具有陶瓷的强度和硬度，具有聚合物的变形性、柔性和弹性。这不仅会引起材料科学界的关注，也同样会引起整个科学界的兴趣，因为新材料总能带来新的可能性。”

唐睿康表示，当有一类新材料出现时，必然对人类生活以及未来科技的发展产生深远的影响。当然，作为基础研究，最重要的是提供了一种新方法新策略，打开了新世界的大门，至于将其转化为具体的应用，需要更多的材料学家和产业方面再做进一步的努力。

未来，唐睿康团队还将继续围绕无机离子的分子构建和有机结合以及自身的结构，进行更加基础的探索，希望进一步推动无机化学和有机化学的相互融合，也为无机材料自身的发展提供新的指导。