近日，英國曼徹斯特大學(xué)和利茲大學(xué)的科學(xué)家們成功研發(fā)出一種新型的海貝合成材料，該材料是由白堊和聚苯乙烯杯混合而成。新材料更加堅(jiān)硬，用這種材料建造的住宅和辦公樓將更堅(jiān)固耐用。
研究人員從各種不相近的成分中提取相應(yīng)物質(zhì)最終合成一種全新的復(fù)合材料。目前，該項(xiàng)技術(shù)可以被用來制造抗開裂性能極高的陶器，和耐裂紋的建筑材料和骨頭替代材料。并且相關(guān)論文已經(jīng)發(fā)表在《先進(jìn)材料月刊》上，研究人員稱通過該項(xiàng)技術(shù)，已經(jīng)可以成功地對(duì)碳酸鈣和聚苯乙烯粒子混合物，或白堊和聚苯乙烯粒子混合物等用于制造飲料杯的材料進(jìn)行強(qiáng)化。
研究人員同時(shí)還開發(fā)了一種能有效將聚苯乙烯顆粒和方解石晶體相結(jié)合的方法，并發(fā)現(xiàn)通過這種手段可以使原本很脆的材料變得更加有韌性。他們指出，聚苯乙烯也可以作為防止裂縫不斷擴(kuò)大的增強(qiáng)助劑�？茖W(xué)家還觀察到，當(dāng)這種增強(qiáng)材料發(fā)生破裂時(shí)，在裂縫中的聚合物會(huì)吸收能量并提高韌性，因此它的形態(tài)會(huì)得到延長。此外，這種新方法還可以通過對(duì)不同形狀，大小和不同組成成分的選擇，使新材料的屬性發(fā)生變化。
曼徹斯特大學(xué)材料學(xué)院的史蒂芬.艾�；舳骺挡┦空f：“貝殼材料的力學(xué)性能可以與那些經(jīng)過高溫高壓處理的人造陶瓷相媲美。貝殼材料的構(gòu)建方式可以幫助分散結(jié)構(gòu)應(yīng)力，并有效控制裂縫的蔓延。碳酸鈣是構(gòu)成白堊的主要成分，其材質(zhì)的脆性程度非常高，只要稍加外力就可以輕松將其折斷。但相比之下，貝殼的材質(zhì)就顯得更加強(qiáng)韌，其抗斷裂性能也明顯增強(qiáng)，這主要是因?yàn)樘妓徕}與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，同時(shí)加入一定量的晶體。這就好比磚對(duì)于墻體的作用，可以使墻體更加堅(jiān)硬，甚至更牢固。目前，我們已經(jīng)通過使用聚苯乙烯為材料添加了蛋白質(zhì)，從而制造出一個(gè)更堅(jiān)固的貝形構(gòu)造材質(zhì)，這種材料的屬性類似于天然貝殼�！�
史蒂芬博士補(bǔ)充說“不過，該項(xiàng)目還有待進(jìn)一步的研究和試驗(yàn)，但我們的研究已經(jīng)為制造更堅(jiān)硬的，以白堊為基質(zhì)的復(fù)合材料提供了最有效的方法，將來這種新型材料的應(yīng)用潛力一定會(huì)非常巨大�！�。
該研究項(xiàng)目得到英國工程和自然科學(xué)研究委員會(huì)（EPSRC）的資助，并聯(lián)合英國利茲大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授菲奧娜.米氏共同進(jìn)行研發(fā)。