破镜可以重圆？ 浙大团队找到无机块体材料制备(2)

该方法实现。当一个碳酸钙分子对应0.2-1.1个水分子时，可以施加0.6-3.0GPa的压力，实现无定形碳酸钙颗粒在压力下的融合。该团队由此成功构建了具有连续结构的碳酸钙块材料。

为了验证结果，团队在碳酸钙颗粒表面标记了金纳米颗粒，挤出后通过高分辨透射电镜观察。发现碳酸钙颗粒之间没有界面或缝隙，确实与表层和内部完全融合。 . “石头是刚性的，水是柔韧的。当石头中含有适量的结构水时，石头就像橡皮泥一样受到压力，挤压时发生融合，达到‘你在我，你在我’的境界。”刘兆明说。

图片？？左上：水团示意图。水团内部有水分子形成的水通道（深紫色）；右上：块体材料力学性能对比，图示为块体的光透射未融合粒子与完全融合粒子形成的材料 性比较；下图：随着压力的增加，粒子逐渐从非融合变为完全融合。

材料合成的新途径< /p>

由于新制备方式制备的碳酸钙块状材料具有连续结构，其光学透明性和力学性能非常好，硬度为2.739 GPa，弹性模量为49.672 GPa。这些性能优于大多数水泥基散装材料，甚至类似于方解石单晶塔尔斯。而且这种方法不需要高温，所以制备起来比较快捷方便。 “如果未来能够降低所需压力，将更接近实际应用。”孔康仁说道。

唐瑞康表示，这项工作有助于我们更好地理解和模仿生物矿化的过程。例如，深海中的顶级捕食者之一——龙鱼的透明牙齿的成因：深海高压环境和无定形矿物暗示了形成具有连续结构的牙齿的条件。

同时，研究中动态水道的发现提出了一种新的物质存在可能方式：类液体。在我们一般的理解中，固体是固体，液体是液体。两者界限分明。但在未来，可能会有介于固体和液体之间的中间状态。

“我们进一步的实验发现，融合现象适用于多种无机离子化合物。除了水分子之外，还可以加入其他离子作为添加剂，这会影响碳酸钙的流动性和融合“这充分展示了提高固体材料流动性的潜在方法，并为固体材料的融合提出了新的认知。预计固体无机材料在室温下可以具有类似液体的特性。”该研究证明了无定形形状。阶段性材料加工的优势为人造块状材料提供了一种新的制备方式，有望在生物、医学、材料等领域得到应用。

论文评审专家认为：“这项新颖的创新研究对于新型陶瓷和陶瓷/有机复合材料的设计具有潜在的引领意义，对提高材料的力学性能，尤其是提高材料的力学性能具有重要价值。用于热敏材料。”

唐瑞康表示，这项研究的成功得益于团队在生物矿化领域的长期努力以及对无机离子聚合方向的新认识，尤其是面对前沿问题。能否集思广益，“基础研究的创新是从零开始'成长'，而不是在其他根上开花结果，所以特别需要自由探索土壤和大气。”

据了解，这项研究是由上海同步辐射的张丽丽获得的中心及浙江大学化学系陈放的技术支持分析测试平台。研究工作由国家自然科学基金（、、、）、国家重点研发项目（2020YFA0）、中央高校基础科研业务费（2021FZZX001-04）资助。

文章来源：《功能材料与器件学报》 网址: http://www.gnclyqjxb.cn/zonghexinwen/2021/0629/1079.html