近日，英國曼徹斯特大學和利茲大學的科學家們成功研發(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。新材料更加堅硬，用這種材料建造的住宅和辦公樓將更堅固耐用。
研究人員從各種不相近的成分中提取相應物質最終合成一種全新的復合材料。目前，該項技術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。并且相關論文已經發(fā)表在《先進材料月刊》上，研究人員稱通過該項技術，已經可以成功地對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行強化。
研究人員同時還開發(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大的增強助劑。科學家還觀察到，當這種增強材料發(fā)生破裂時，在裂縫中的聚合物會吸收能量并提高韌性，因此它的形態(tài)會得到延長。此外，這種新方法還可以通過對不同形狀，大小和不同組成成分的選擇，使新材料的屬性發(fā)生變化。
曼徹斯特大學材料學院的史蒂芬.艾希霍恩康博士說：“貝殼材料的力學性能可以與那些經過高溫高壓處理的人造陶瓷相媲美。貝殼材料的構建方式可以幫助分散結構應力，并有效控制裂縫的蔓延。碳酸鈣是構成白堊的主要成分，其材質的脆性程度非常高，只要稍加外力就可以輕松將其折斷。但相比之下，貝殼的材質就顯得更加強韌，其抗斷裂性能也明顯增強，這主要是因為碳酸鈣與蛋白質結合在一起，同時加入一定量的晶體。這就好比磚對于墻體的作用，可以使墻體更加堅硬，甚至更牢固。目前，我們已經通過使用聚苯乙烯為材料添加了蛋白質，從而制造出一個更堅固的貝形構造材質，這種材料的屬性類似于天然貝殼。”
史蒂芬博士補充說“不過，該項目還有待進一步的研究和試驗，但我們的研究已經為制造更堅硬的，以白堊為基質的復合材料提供了最有效的方法，將來這種新型材料的應用潛力一定會非常巨大。”。
該研究項目得到英國工程和自然科學研究委員會（EPSRC）的資助，并聯(lián)合英國利茲大學化學學院教授菲奧娜.米氏共同進行研發(fā)。