最近，來自芝加哥大學普利茲克分子工程學院和加州大學圣地亞哥分校的科研團隊，發(fā)現(xiàn)了一種神奇的材料。這種材料的表現(xiàn)完全打破了人們對物理規(guī)律的常規(guī)認知，它遇熱會收縮，受壓反而膨脹，在基礎科學領域掀起了一陣 “風暴”。

通常情況下，穩(wěn)定的材料對熱、壓力和電的反應都有固定規(guī)律。比如，一般材料受熱會膨脹，受壓會收縮。但這次發(fā)現(xiàn)的材料卻不走尋常路，在亞穩(wěn)且氧氧化還原活躍的狀態(tài)下，展現(xiàn)出了負熱膨脹的特性。用團隊成員、芝加哥大學普利茲克分子工程學院的孟雪莉教授的話來說：“加熱這種材料時，它不但不膨脹，反而會收縮。” 而且，這種材料在面對機械壓力時，也表現(xiàn)出了 “負壓縮性”，也就是在高壓下，它不但不縮小，反而會膨脹。

這一發(fā)現(xiàn)可不僅僅是在基礎科學領域帶來了新認知，在實際應用方面也潛力無限。在建筑領域，通過微調(diào)這種材料對熱和其他能量的反應，有望創(chuàng)造出零熱膨脹的材料。想象一下，如果建筑材料不會因溫度變化而改變體積，那能避免多少建筑結構問題呀！

在電池技術方面，這種材料更是有望帶來革命性的變化。隨著使用時間增加，電動汽車的電池性能會不斷下降，比如原本充滿電能跑 400 英里的車，幾年后可能只能跑 200 - 300 英里。而這種亞穩(wěn)材料對電化學能量（電壓）的反應也是 “反著來” 的，利用這一特性，給電池施加電壓，就能讓電池中的材料回到初始的穩(wěn)定狀態(tài)，從而恢復電池性能，相當于讓舊電池重新煥發(fā)活力，讓老款電動汽車續(xù)航里程重回巔峰。而且，操作非常簡單，車主不用把電池寄回廠家，自己在家就能完成 “激活”。

此外，這種能抵抗熱和壓力變化的材料，還能助力實現(xiàn)一些過去只存在于理論中的 “瘋狂想法”。比如制造結構電池，讓電動汽車或飛機的外殼同時作為電池的一部分，這樣既能減輕重量，又能提高能源效率。有了這種新材料的保護，電池在不同海拔的溫度和壓力變化下也能保持穩(wěn)定。

科研團隊表示，接下來還會利用氧化還原化學深入研究這種材料，探索這個全新基礎研究領域的更多可能性。目前，相關研究成果已經(jīng)發(fā)表在《自然》雜志上。

參考資料：DOI： 10.1038/s41586-025-08765-x