浙江大学の科学者が「弾性セラミックプラスチック」を合成

2023年6月8日、浙江大学化学科のTang Ruikang教授と研究者のLiu Zhaoming氏は「弾性セラミックプラスチック」の合成を発表した。セラミックのような硬さ、ゴムのような弾性、プラスチックのような可塑性を持ち、硬さと柔らかさを兼ね備えた新素材です。
この透明な素材はプラスチックですか、それともセラミックですか?これは浙江大学のチームが作成した弾性セラミックプラスチックです。
「弾性セラミックスプラスチック」は、有機化合物と無機イオン性化合物を分子レベルで組み合わせることを初めて実現し、これまでの材料とは異なる性質を持った新しい材料を獲得します。従来の認識では、無機化学と高分子化学の分野では材料の調製方法は全く異なります。実験室でハイブリッド分子によって重合された「弾性セラミックプラスチック」は、小さな黄色いボタンのような物体であると報告されています。分子内には無機のイオン結合ネットワークと有機の共有結合ネットワークが絡み合って散在しており、無機材料の性質だけでなく有機材料の性質も保持しており、ある程度の硬さと弾性を持っています。一定の外力が加えられると、無機骨格は硬さと強度を提供します。外力が大きく弾性変形が生じると骨格全体が変形し、緩衝効果が生じます。外力を取り除いた後、有機骨格はリバウンド効果を発揮し、ネットワークを元の状態に戻します。従来、有機と無機の融合は、有機骨格に無機粉末を注ぎ、均一にかき混ぜるだけの単純な重ね合わせでした。層ごとに細分化すると、分子レベルはまだ「あなたはあなたのもの、私は私のもの」であり、その2つが混合したものにすぎません。「この実験では、過去になかった新しい分子が生成され、新しい構造が得られ、有機化合物と無機イオン化合物の間の障壁を分子スケールで破壊しました。」
浙江大学の科学者らは、この新素材の性能をセラミック、ゴム、プラスチック、金属などと比較した。硬度、反発性、強度、変形性、加工性において高いスコアを達成しました。大理石レベルの硬さだけでなく、ゴムのような弾性とプラスチックのような可塑性を併せ持ちます。また、加熱しても柔らかくならないという従来のプラスチックにはない特性もあります。