6月8日，浙江大学化学系唐睿康教授、刘昭明研究员团队宣布合成出“弹性陶瓷塑料”——这种新材料，有着陶瓷般的硬度、橡胶般的弹性和塑料般的可塑性。这项成果在线刊发在国际顶级期刊《自然》上。

“弹性陶瓷塑料”是像纽扣一样的黄色小圆块

在传统的认知中，无机化学和高分子化学领域中材料的制备方法是完全不同的，但2019年，唐睿康团队提出了“无机离子寡聚体及其聚合反应”的新概念，打破了两者界限。2021年唐睿康教授、刘昭明研究员团队研究发现——可以通过调控无定形碳酸钙颗粒内部的结构水含量和外部压力来实现无定形碳酸钙颗粒的融合，形成透明整料。当时论文评审专家认为：“这项新颖且富创新性的研究对设计新型陶瓷及陶瓷/有机复合材料具有潜在的引领意义，对提升材料力学性能有重要价值，尤其是针对热敏感材料。”

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“有机物靠共价键连接，无机离子化合物因离子键而结合，要在一个分子里面实现有机物和无机物的合一，这个媒介就很重要了。”唐睿康说。课题组将有机化学中“官能团化反应”这一合成理念融入到了无机合成化学中，设计了一个无机离子寡聚体的官能团化反应，把有机功能分子引入到了“无机离子分子”中，实现了具有有机片段和无机离子片段的杂化分子合成。“在筛选了很多化学反应后，我们最终选择了无机化学中经典的酸碱反应。这种方法可以简单快速地连接碱性离子盐与酸性的有机分子，从而构成杂化分子。我们以碳酸钙寡聚体和硫辛酸分子为例，通过离子片段的聚合和硫辛酸中二硫键的聚合反应，就可以从杂化分子‘自下而上’地形成宏观材料。”刘昭明说。

新物质的性能与陶瓷、橡胶、塑料、金属等对比，其在硬度、回弹、强度、形变和可加工性上都得到了高分，既有大理石级别的硬度，又有橡胶的弹性以及塑料的可塑性，还有传统塑料没有的特性：加热后不会软化。

该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，因为新材料总能打开新的可能性。”同期《自然》还配有专门的研究简报。谈及下一步工作，唐睿康说，新分子新结构新材料，有望应用在从基础化学到材料科学等诸多研究领域上，同时也给未来科学研究留下了更多想象的空间。

参考来源：钱江晚报、新华社、澎湃新闻

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