基于透明深共晶的超分子刚性玻璃形成机制研究

研究人员通过非共价键合低分子量构建块开发兼具机械刚性和透明特性的材料面临重大挑战。该研究创新性地结合金属配位（ZTH-AM）、深共晶溶剂形成及无溶剂光聚合技术，成功制备出拉伸强度达93.50 MPa、硬度92.1 HD的超分子玻璃，为功能材料设计提供了新范式。

　　

在透明材料领域，如何通过低分子量构建单元的非共价键合实现机械刚性与硬度，一直是科学家们攻坚的难题。传统策略往往需要复杂的分子设计和繁琐的合成步骤。这项突破性研究另辟蹊径，巧妙融合金属配位作用与氢键效应——锌四氟硼酸盐水合物(ZTH)与丙烯酰胺(AM)形成的ZTH-AM复合体系，犹如无机玻璃制备中的"玻璃液态"前驱体，有效抑制了组分结晶。

研究团队采用无溶剂光聚合技术，将这种深共晶体系批量转化为透明的聚[ZTH-AM]玻璃材料。令人振奋的是，所得超分子玻璃展现出惊人的力学性能：93.50兆帕的拉伸强度媲美工程塑料，1.12吉帕的杨氏模量堪比某些金属合金，92.1度的硬度指标更是达到特种玻璃水平。这种"刚柔并济"的材料为新一代光学器件、生物医用材料等领域提供了全新解决方案。