在荷蘭瓦赫寧根大學研究所（WUR），研究人員開發出一種全新的材料類別，稱為「複合物」（compleximer），挑戰了長期以來的材料理論。這種琥珀色的物質擁有塑料的堅韌抗衝擊性，同時也保持了玻璃的可重塑性和可吹製性，這一組合在以往被認為是互相排斥的特性。
多年代的材料科學一直遵循著一個有關玻璃材料的嚴格規則。普遍的看法認為，材料熔化得越慢，處理起來越容易，其脆性就會越高。然而，教授 Jasper van der Gucht 和他的團隊有效地打破了這一假設。他們的發現揭示了一種材料，雖然熔化速度較慢，以至於可以細緻地塑形，但其韌性足以在掉落時不會破碎，而是彈回地面。
這一突破的關鍵在於材料在分子層面上的結構。傳統塑料依賴於化學交聯，這些交聯像永久的膠水一樣將長的分子鏈緊密粘合在一起，而複合物則利用物理吸引力來維持結構。在這種新結構中，一半的鏈帶有正電荷，而另一半則帶有負電荷。這些相反的電荷像磁鐵般互相吸引，使得分子鏈可以保持在一起，而不必以化學方式固定。由於這些吸引力在更大距離上發揮作用，鏈之間存在更多的空間，這種「分子呼吸空間」賦予了材料獨特的特性，使其在高溫下仍可被揉捏和吹製，並保持能夠吸收衝擊的結構。
這項發現與離子液體及其他帶電材料相比，顯得尤為驚人，這表明帶電物質可能會展現出全新的行為，而科學家們才剛開始探索這些特性。「展示帶電材料的行為與我們預期的根本不同，這是我目前最感興奮的部分，」Van der Gucht 表示。
這種不可能的材料在消費品的未來應用上特別令人振奮。由於鏈是通過物理力量而非永久的化學鍵來維持，這種材料本身具備自我修復的能力。如果複合物的屋頂板或庭院家具出現嚴重裂縫，修復的方式可能僅需用吹風機加熱該區域，然後將裂縫壓合，以讓分子磁鐵重新建立聯繫。
目前的複合物版本是由化石原材料製成，但 WUR 團隊已經開始著眼於更可持續的未來。可持續塑料技術的高級研究員 Wouter Post 強調，這項研究為不僅易於修復的塑料鋪平了道路，還可能設計成能夠快速生物降解。「大多數應用研究專注於改善回收，而這項工作則為能夠快速修復或生物降解的塑料開啟了大門，」Post 說。Van der Gucht 教授目前正優先開發基於生物的版本，以確保這一科學里程碑能為全球向可持續材料的轉型作出貢獻。
