未來(lái)飛機(jī)或由"糖"構(gòu)成？輕質(zhì)高強(qiáng)可降解，有望替代部分金屬部件

一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)近日在材料科學(xué)領(lǐng)域取得突破性發(fā)現(xiàn)：一種由糖衍生而來(lái)的有機(jī)晶體——黏液酸晶體，其力學(xué)性能表現(xiàn)出極高剛性，幾乎與金屬鋁相當(dāng)。這一成果顛覆了"有機(jī)材料強(qiáng)度不足"的傳統(tǒng)認(rèn)知，相關(guān)論文已發(fā)表于英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)旗下權(quán)威期刊《化學(xué)科學(xué)》（Chemical Science）。 

黏液酸晶體由葡萄糖等常見(jiàn)糖類(lèi)經(jīng)生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化而來(lái)，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)分子自組裝技術(shù)將其制備成規(guī)整晶體結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該晶體的彈性模量達(dá)到鋁的九成以上（鋁的彈性模量約為70 GPa），抗壓強(qiáng)度與鋁合金相當(dāng)，且在反復(fù)載荷下表現(xiàn)出優(yōu)異的抗疲勞特性。這一發(fā)現(xiàn)源于團(tuán)隊(duì)對(duì)"生物基高性能材料"的長(zhǎng)期探索——傳統(tǒng)有機(jī)材料因分子間作用力較弱，通常被認(rèn)為難以兼顧輕質(zhì)與高強(qiáng)度，而黏液酸晶體通過(guò)精準(zhǔn)的分子排列，實(shí)現(xiàn)了無(wú)機(jī)金屬般的力學(xué)表現(xiàn)。 

黏液酸分子中的羥基與羧基通過(guò)氫鍵形成三維網(wǎng)絡(luò)，這種仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)賦予了晶體獨(dú)特的力學(xué)穩(wěn)定性。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步通過(guò)X射線(xiàn)衍射和計(jì)算機(jī)模擬證實(shí)，晶體內(nèi)部的分子堆疊方式類(lèi)似金屬晶格，是其高強(qiáng)度的主要來(lái)源。 

這一突破為有機(jī)材料的應(yīng)用開(kāi)辟了新方向。相較于金屬鋁，黏液酸晶體具有輕質(zhì)、可降解、生物相容性好等優(yōu)勢(shì)，未來(lái)有望在航空航天（輕質(zhì)結(jié)構(gòu)件）、醫(yī)療器械（可吸收植入物）、電子設(shè)備（柔性電路基板）等領(lǐng)域替代部分金屬部件。

【個(gè)人觀點(diǎn)，僅供參考，本文有采用部分AI檢索，內(nèi)容不構(gòu)成投資決策依據(jù)】

備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。