往一顆牙齒上滴兩滴新發(fā)明的仿生修補(bǔ)液，牙釉質(zhì)表面就會在48小時(shí)內(nèi)“生長”出性能良好的修復(fù)層，且與原有牙齒無縫連結(jié)，渾然一體——浙江大學(xué)化學(xué)系唐?？到淌趯?shí)驗(yàn)室里日前誕生的這項(xiàng)“黑科技”，創(chuàng)造了可能是迄今為止最好的牙釉質(zhì)修復(fù)材料。
這種神奇修補(bǔ)液是怎么制成的？10月17日出版的最新一期國際期刊《自然》將發(fā)表唐睿康團(tuán)隊(duì)的論文，介紹這種顛覆性的制備傳統(tǒng)無機(jī)材料的方法。不僅牙釉質(zhì)的主要成分磷酸鈣可以在溶液中快速“聚合”，用途廣泛的碳酸鈣（即大理石）也能如此制備?！蹲匀弧吩u審專家表示，該方法或?qū)椴牧虾铣煞_新的篇章。
“此前，無機(jī)化學(xué)和高分子化學(xué)兩個(gè)領(lǐng)域制備材料的方法完全不同。我們的研究首次打破了兩者界限，像制造塑料那樣制造出石頭、骨骼、牙齒……”唐?？嫡f，“塑料的一個(gè)顯著好處就是可塑性強(qiáng)，能按照模具形狀‘長’成各種模樣。比如3D打印常用塑料做材料，沒有拿石頭打印的。現(xiàn)在，石頭也能成為3D打印的‘墨水’?！笨蒲袌F(tuán)隊(duì)把用新方法制造出的無機(jī)材料稱為無機(jī)離子寡聚體。
這種新制備方法的關(guān)鍵是找到合適的封端劑，使其在材料形成過程中發(fā)揮巧妙的調(diào)控作用。論文第一作者劉昭明博士說，通過用理論計(jì)算來指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，科研團(tuán)隊(duì)很快找到了理想的封端劑——三乙胺。利用上海同步輻射裝置和浙大高分辨電子顯微鏡，科研團(tuán)隊(duì)做了大量實(shí)驗(yàn)，清楚觀察描繪了無機(jī)材料在三乙胺幫助下形成寡聚體的過程。
結(jié)構(gòu)連續(xù)、完全致密、可塑性強(qiáng)的無機(jī)材料在工業(yè)和生物修復(fù)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用前景。碳酸鈣的一種晶體形式方解石，是制作光學(xué)棱鏡的重要材料。這種晶體表面容易受損，一個(gè)小小的凹坑都會影響觀測精度。“這些不規(guī)則的細(xì)小刮痕過去無法被完美修復(fù)，一出現(xiàn)往往就意味著鏡片報(bào)廢?，F(xiàn)在不同了?！碧祁？嫡f，科研團(tuán)隊(duì)把碳酸鈣寡聚體涂在受損的方解石晶體上，新“生長”出的材料與原有單晶結(jié)構(gòu)完全一致，絲毫不影響光學(xué)性能。
唐?？当硎荆盁o機(jī)離子寡聚體及它們的交聯(lián)聚合”是一個(gè)原創(chuàng)的科學(xué)新概念，有望在未來引領(lǐng)更多新材料的發(fā)現(xiàn)和材料制備方法的創(chuàng)新。
