南佛罗里达大学 (USF) 和世界各地合作机构的研究人员取得的突破可以为更好的产品铺平道路，例如改进的电池、汽车油漆和手机屏幕。
当您放大许多现代材料时，例如一些由玻璃状聚合物（包括许多塑料）制成的最新电池中的材料，它们看起来并不统一。相反，它们看起来像一件扎染衬衫，带有不同材料的漩涡。据研究人员称，这种“纳米级结构”可以产生如此非凡的特性，因为玻璃状聚合物的表面并不坚硬，而是具有橡胶般的稠度。
发表在《自然》杂志上的一项新研究正在重塑我们对玻璃行为的理解，玻璃是一种结合了固体和液体方面的物质状态。南佛罗里达大学的研究人员与普林斯顿大学和浙江理工大学的合作者发现，在玻璃状聚合物的表面发生了一种自然效应，形成了一个只有几十个原子厚的柔顺橡胶层，其性质与其他聚合物完全不同。这种行为具有广泛的技术意义，揭示了玻璃状聚合物如何相互粘附，并有可能在分子水平上提供对耐刮擦性的深入了解。
这使我们能够理解和控制玻璃状聚合物：塑料在其表面的行为方式，通讯作者、南佛罗里达大学化学、生物和材料工程副教授大卫西蒙斯说，无论是粘在油漆上的灰尘颗粒、在 3D 打印机中粘在一起的两根纤维，还是眼镜中塑料镜片表面的磨损，塑料表面的这个微观层对于这些材料如何发挥作用，现在我们第一次真正了解了它的性质。
Simmons 和他的合作者通过在不同温度下在聚苯乙烯表面释放离子液滴，在塑料表面形成“润湿脊”，即微小的脊，从而发现了这一发现。聚苯乙烯是一种固体塑料，是一种玻璃，天然透明，常用于食品包装、消费品和建筑材料。通过这些测量并使用超级计算机模拟模型放大到分子尺度，他们揭示了这种柔软的橡胶层的存在以及如何控制它。这一突破可能指向寻找重要特性的“最佳点”，例如附着力和抗划伤性，即使在刚性表面上也是如此。
该理论类似于现代对滑冰可能的理解。溜冰场的顶层分子层就像水一样，即使在溜冰场结冰时，也能让溜冰鞋在表面滑行。否则，这是不可能的。
来源：贤集网
