朱崇愷
卡拉霍奧(Courtney Calahoo)博士在展示新型復(fù)合玻璃的兩種原材料:有機玻璃(左)和無機玻璃(右)
有機和無機材料之間的聯(lián)系是自然界中的常見現(xiàn)象,骨骼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造就是一個完美的例子。但單一類型材料的性能是無法與混合材料相媲美的,因此混合材料的開發(fā)科技仍然是一個重大挑戰(zhàn)。
德國耶拿大學(xué)和英國劍橋大學(xué)的研究人員成功創(chuàng)建了一種將有機和無機成分結(jié)合在一起的新型混合玻璃材料。為此,科學(xué)家使用了特殊的材料組合,為了確保所涉及的材料不是簡單地相互混合,決定性因素是在有機金屬網(wǎng)絡(luò)和常規(guī)玻璃之間的接觸區(qū)域形成化學(xué)鍵。這種被稱為有機金屬網(wǎng)絡(luò)的材料,其化學(xué)設(shè)計遵循模塊化原理。根據(jù)該原理,無機節(jié)點通過有機分子相互連接以形成三維網(wǎng)絡(luò)。從而形成了幾乎無限種可能的結(jié)構(gòu)。
將有機金屬網(wǎng)絡(luò)衍生的玻璃與經(jīng)典的無機玻璃材料結(jié)合在一起,可以使最終產(chǎn)物兼具兩者的特點。例如,通過將塑料的沖擊和斷裂韌性與無機玻璃的高硬度和剛度相結(jié)合,從而改善機械性能。耶拿大學(xué)玻璃化學(xué)教授旺德拉切克解釋說:“只有通過這種方式,才能真正獲得新的性能,提升材料的電導(dǎo)率或機械強度?!?/p>