【摘要】眾所周知，橡膠是有彈性的。日本橫濱市立大學的研究人員首次在有機晶體中發(fā)現(xiàn)了另一種完全不同形式的超彈性，其源于晶體結構內部的分子變化，此前這種現(xiàn)象只在合金和某些無機材料中被發(fā)現(xiàn)。

    眾所周知，橡膠是有彈性的。日本橫濱市立大學的研究人員首次在有機晶體中發(fā)現(xiàn)了另一種完全不同形式的超彈性，其源于晶體結構內部的分子變化，此前這種現(xiàn)象只在合金和某些無機材料中被發(fā)現(xiàn)。這類超彈性有機晶體在建筑和醫(yī)學領域當中具有潛在應用價值。該研究結果刊登在最新一期的德國《應用化學》雜志上。

    超彈性，也被稱為“偽彈性”，是特殊材料經受極度的變形，當壓力被釋放后，可以恢復到原來形狀的能力。其使一些合金被拉長至普通彈簧鋼的十倍以上而沒有發(fā)生永久變形。該機制與涉及到橡膠狀物質的正常彈性不同。在橡膠中，聚合物鏈通過張力被拉伸，而在超彈性材料中，機械應力觸發(fā)晶體結構，沒有單個原子位置的變化；當應力去除，材料恢復到原來的結構。

    該大學研究人員首次發(fā)現(xiàn)一種叫做terepthalamide的有機水晶就具有超彈性。這種晶體只需施加很小的應力下就能表現(xiàn)出出人意料的超彈性行為。

    最初在這種晶體的一個特定表面上作用剪切應力導致其彎曲，然后再過渡到不同的結晶相。所施加的壓力越大，整個晶體遍布的這種狀態(tài)越多。當張力被釋放后，又可恢復到其原始結構。研究人員重復這種超彈性變形100次，該材料沒有出現(xiàn)疲損跡象。

    據(jù)物理學家組織網5月8日（北京時間）報道，該晶體由單個有傾斜的分子構成，如同“AAAAA這樣層層排列”。當作用剪切應力時，引起分子層內的角度發(fā)生變化，形成了塞滿密集的“A'BA'BA'B層的排列”。原各層本是由氫網合在一起，在壓力下破裂，在相變過程中重新排列。

    有機超彈性材料可用作建筑上的有趣的候選材料，在應用中具有類似“自我修復”汽車零部件的“形狀記憶”。還可應用于包括由單組件和抑制振動的關節(jié)。在醫(yī)學移植領域，這類材料制成的植入物可以很容易經受變形并返回到之前理想的形狀和尺寸。