首次製造出「柔性」微陶瓷 彎曲不碎

陶瓷受壓時很容易破碎，但現在，美國和新加坡科學家們製造出了一種非常微小的瓷器，其不僅彎曲後不會破碎，且具有形狀記憶，可廣泛應用於生物醫學和燃料電池領域。研究發表在*新一期的《科學》雜誌上。

該研究的***、麻省理工學院材料科學和工程學教授克里斯托弗·舒解釋道，擁有形狀記憶意味著，當這種材料被彎曲接著被加熱時，它們會回復到原初的形 狀。上世紀50年代，科學家們**知道這種擁有形狀記憶的材料。舒說：「人們一直認為金屬和某些聚合物才具有這種屬性，從來沒有想過陶瓷也會有。」

從原理上來講，陶瓷的分子結構可以使其具有形狀記憶，但陶瓷脆弱易碎是個障礙。*新研究表明，讓陶瓷能彎曲並擁有形狀記憶的關鍵在於讓其變得很小。

研究人員通過兩個關鍵的方式做到了這一點。首先，他們製造出了肉眼看不見的瓷器採購，接著，再使單個晶粒跨越整個結構，並剔除了晶粒的邊界，因為碎裂更有 可能發生在這些邊界上。*終，他們製造出了微小的陶瓷樣本，整個樣本的7%可以彎曲變形。研究生阿蘭·萊說：「包括普通的陶瓷在內的大多數物品只有1%能 彎曲，而我們在*新研究中得到的這些直徑僅為1微米的長纖維，其7%到8%能被彎曲而不破碎。」

*新材料兼具金屬和陶瓷的優點。金屬的強度更低，但非常容易變形；而陶瓷的強度更大，但幾乎無法彎曲，新研發的陶瓷則兼具「類似於陶瓷的強度以及金屬的柔軟性。」

舒說，瓷器收藏有望用來製造微米和納米設備；也可以用作生物醫學領域廣泛使用的微觀激勵器，觸發微小的植入物釋放出藥物等。

萊說，*新研究中使用的陶瓷材料由氧化鋯製成，不過，同樣的技術應該也適用於其他陶瓷材料。氧化鋯是「我們研究得*多的陶瓷材料」，而且，也廣泛應用於工程領域。氧化鋯也被用於燃料電池領域，儘管燃料電池並不需要柔韌性，但擁有柔性會增強其抗破壞能力。

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