Am 8. Juni 2023 gaben Professor Tang Ruikang und Forscher Liu Zhaoming vom Fachbereich Chemie der Zhejiang-Universität die Synthese eines „elastischen Keramik-Kunststoffs“ bekannt. Es handelt sich um ein neues Material, das Härte und Weichheit vereint: die Härte von Keramik, die Elastizität von Gummi und die Plastizität von Kunststoff.
Handelt es sich bei diesem transparenten Material um Kunststoff oder Keramik? Es handelt sich um einen elastischen Keramikkunststoff, der vom Team der Zhejiang-Universität entwickelt wurde.
„Elastische Keramikkunststoffe“ stellen die erstmalige Realisierung der Kombination organischer und anorganischer Ionenverbindungen auf molekularer Ebene dar, um neuartige Materialien mit von bisherigen Materialien abweichenden Eigenschaften zu erhalten. Traditionell werden die Herstellungsverfahren von Materialien in der anorganischen Chemie und der Polymerchemie als grundverschieden betrachtet. Berichten zufolge handelt es sich bei dem im Labor aus Hybridmolekülen polymerisierten „elastischen Keramikkunststoff“ um kleine, gelbe, knopfartige Gebilde. In seinen Molekülen sind das anorganische Ionenbindungsnetzwerk und das organische kovalente Bindungsnetzwerk eng miteinander verflochten und durchsetzt. Dadurch vereint der Kunststoff Eigenschaften anorganischer und organischer Materialien und weist eine gewisse Härte und Elastizität auf. Bei Einwirkung einer bestimmten äußeren Kraft verleiht das anorganische Gerüst Härte und Festigkeit. Bei starker äußerer Krafteinwirkung und elastischer Verformung deformiert sich das gesamte Gerüst und erzeugt so eine Pufferwirkung. Nach Wegfall der äußeren Kraft federt das organische Gerüst zurück und stellt das Netzwerk in seinen ursprünglichen Zustand wieder her. Früher war die Verschmelzung von organischen und anorganischen Stoffen eine einfache Überlagerung, vergleichbar mit dem Einrühren anorganischen Pulvers in ein organisches Gerüst und dem gleichmäßigen Verrühren. Betrachtet man die einzelnen Schichten, so bleibt es auf molekularer Ebene bei der Trennung der beiden Komponenten – es handelt sich lediglich um eine Mischung. Doch dieses Experiment hat neue Moleküle hervorgebracht, die es zuvor nicht gab, eine neue Struktur geschaffen und die Grenze zwischen organischen und anorganischen Ionenverbindungen auf molekularer Ebene durchbrochen.
Wissenschaftler der Zhejiang-Universität haben die Eigenschaften dieses neuen Materials mit Keramik, Gummi, Kunststoffen, Metallen und anderen verglichen. Es erzielte hohe Werte in Härte, Rückprallverhalten, Festigkeit, Verformbarkeit und Verarbeitbarkeit. Es besitzt nicht nur die Härte von Marmor, sondern auch die Elastizität von Gummi und die Plastizität von Kunststoffen. Darüber hinaus weist es Eigenschaften auf, die herkömmliche Kunststoffe nicht besitzen: Es erweicht sich nicht beim Erhitzen.
Veröffentlichungsdatum: 25. Juli 2023
