由芝加哥大学普利兹克分子工程学院勾通的一个团队发现了一种冲破惯例的材料，这种材料在加热时减弱麻豆 肛交，在压力下会彭胀，这象征着基础科学的突破。

什么东西在挤压时会彭胀，在加热时会减弱，既能改动科学家对材料的基本集合，又能使旧的电动汽车电板归附到新的性能？

这不是一个谜 —— 这是芝加哥大学普利兹克分子工程学院（UChicago PME）的电板磋议东谈主员与来自加州大学圣地亚哥分校的探访科学家相助发现的一种超卓的新材料。通过他们正在进行的磋议相助，该团队发现了在亚稳态、氧氧化还原活性景象下明白出负热彭胀特点的材料。

简便地说，这些磋议东谈主员拓荒的材料似乎互异了基于热力学的传统生机。庸碌，踏实的材料对热、压力或电的响应是可瞻望的。关连词，在新发现的亚稳态中，这些响应变得互异，作为与传统圭表富饶互异。

“当你加热材料时，体积莫得变化。当加热时，材料会减弱而不是彭胀，”芝加哥大学PME Liew家眷分子工程解说Shirley Meng说，她亦然新修复的风物与可捏续增长磋议所能源时间倡议的主任。“咱们觉得，咱们不错通过氧化还原化学来疗养这些材料的性能。这不错带来相配令东谈主欢快的应用。”

他们的磋议后果发表在《当然》杂志上。

“主见之一是将这些材料从磋议中应用到工业中，可能拓荒出具有更高比能的新电板，”来自宁波材料时间与工程磋议所（NIMTE）的加州大学圣地亚哥分校探访学者Bao Qiu说。

除了这一发现带来的多半新时间以外，这项磋议还代表了纯科学的特地。对Shirley Meng来说，这更令东谈主欢快。

“这改动了咱们对基础科学的集合，”Shirley Meng说。“咱们的使命一直以芝加哥大学的形态为率领，这种形态促进了探讨和常识的发展。”

建筑、电板和“荒诞的念念法”

通过微调这些材料对热量和其他体式的能量的响应表情，磋议东谈主员不错创造出零热彭胀的材料。这可能会透顶改动建筑等范畴。

“我念念说，零热彭胀材料是梦念念，”芝加哥大学PME磋议协会说。张明浩（音译）解说，本论文共同通信作家。“以每一栋建筑为例。你不但愿组成不同组件的材料时时改动体积。”

但热仅仅能量的一种体式。为了测试这些材料对机械能的响应，他们将其压缩到千兆帕斯卡的水平 —— 这个压力水平高到庸碌惟有在询查构造板块作为时才会用到。他们发现了所谓的“负压缩性”。

“负压缩性就像负热彭胀，”张解说说。“淌若你从各个标的压缩一个材料粒子，你不错念念象，它当然会减弱。但这种材料会彭胀。”

张解说说，一种不错扞拒高温或压力的材料不错竣事一些昔时表面上的“荒诞念念法”。他举了一个结构电板的例子，全电动飞机的舱壁兼作电板墙，有助于制造更轻、更高效的飞机。这些新材料不错保护电板组件免受不同高度温度和压力变化的影响，使太空不再是这项新时间的极限。

让旧电动汽车改朝换姓

与热和压力相同，亚稳材料对电化学能量（电压）的响应也发生了回转。

张解说说：“这不仅是一项进犯的科学发现，况兼相配适用于电板磋议。”“当咱们使用电压时，咱们将材料运行回其原始景象。咱们回收了电板。”

为了集合亚稳态，念念象一下山上的一个球。球在山顶上不踏实。它会滚下来。它在山眼下很踏实。它滚不起来。亚稳态在两者之间，一个围聚山顶的球，但坐落在一块草皮上。这种亚稳态不错格外捏久 —— 举例，金刚石即是石墨的亚稳态体式。然则需要能量把亚稳态物资从它的“草皮”中推出来，这么它才气回滚到踏实景象。

“为了使材料从亚稳态回到踏实景象，你无须老是使用热能，”张解说说。“你不错使用任何一种能量来运行系统。”

这为重置老化的电动汽车电板开辟了一条谈路。举例，一辆充电一次能跑400英里的电动汽车，经由多年的行驶，在充电前只可行驶300或200英里。应用电化学驱能源将这些材料推回到它们的踏实景象，不错使汽车归附到新车时的行驶里程。

“你无须把电板送回制造商或任何供应商何处。你只消作念这个电压激活，”张解说说。“那么，你的车将是一辆新车。你的电板将是一块新电板。”

磋议东谈主员示意，下一步是延续使用氧化还原化学来查验材料并“提真金不怕火关键点”，探索这一基础磋议新范畴的界限。

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