【中玻網(wǎng)】傳統玻璃的主要成分是二氧化硅，但是看過(guò)《星際迷航》的朋友或許記得其中提到過(guò)的某種“透明鋁”材料。雖然“科幻照進(jìn)現實(shí)”的事情不常有，但是，賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究人員們還是取得了一項打破——打造了一種基于鋅的“金屬農業(yè)生產(chǎn)體系化合物玻璃”。這種材料叫做ZIF-62，結構式為被咪唑鈉（imidazolate）和苯并咪唑（benzimidazolate）分子包圍的一個(gè)鋅原子。

　　ZIF-62是一種金屬農業(yè)生產(chǎn)體系化合物（1金屬原子+2種類(lèi)型的農業(yè)生產(chǎn)體系化合物）

　　熟悉玻璃工藝的朋友們，或許對制造過(guò)程中摻雜的硼、聚合物、以及金屬有一點(diǎn)印象。但是賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究，卻是打造了一種全新的玻璃類(lèi)型。

　　值得一提的是，這種新材料不僅更易形成玻璃、柔韌性更強、而且與石英玻璃擁有相同的金字塔形原子結構。（鋅在頂點(diǎn)，旁邊連結了四個(gè)農業(yè)生產(chǎn)體系化合物）

　　按照學(xué)界的定義，“玻璃”必須足夠平滑、非晶體結構，因此在生產(chǎn)過(guò)程中必須非常小心地做到平衡。無(wú)論使用何種材料，都必須先加熱到融化的程度、然后迅速冷卻（這樣才不會(huì )有晶體的形成）。

　　換言之，某種材料擁有避免結晶的方法，即被認作有形成玻璃的能力。傳統工藝上，硅玻璃擁有的玻璃形成能力。但是研究人員支出，ZIF-62的性能更加優(yōu)異。

　　實(shí)際上，ZIF-62的特性，已經(jīng)超越了現有的50種玻璃，并且比硅基玻璃更加柔韌。通過(guò)調整配方，研究人員發(fā)現，苯并咪唑（benzimidazolate）添加得越多、材料的玻璃形成能力就越佳。

　　研究配圖-2：性質(zhì)變化分析圖（via：Science Advances）

　　當然，與經(jīng)過(guò)數千年提純改進(jìn)的硅基玻璃工藝相比，ZIF-62也不是沒(méi)有缺點(diǎn)。在發(fā)展的初期，新材料還是難以與傳統工藝展開(kāi)有力競爭的。為了制造全新的金屬農業(yè)生產(chǎn)體系玻璃，首先要形成農業(yè)生產(chǎn)體系化合物。

　　先將它與水合鋅和一種溶劑相混合，然后以800℉（427℃）左右的溫度加熱很長(cháng)一段時(shí)間，才能完全融化。但如果溫度超過(guò)了980℉（527℃），它又要開(kāi)始汽化了。

　　目前研究人員已經(jīng)對ZIF-62的光學(xué)和機械性能進(jìn)行了試驗。不過(guò)在了解材料本身性質(zhì)的同時(shí)，為了將來(lái)能夠大規模生產(chǎn)，研究團隊也在尋找有關(guān)方法。

　　論文合著(zhù)者John C.Mauro表示：“這種玻璃家族很是新穎，雖然我們已經(jīng)確定了它的玻璃形成能力和其它一些屬性，但還是沒(méi)有充分地描述他的所有物質(zhì)特性”。

　　在未來(lái)，研究人員還計劃對其它金屬農業(yè)生產(chǎn)體系玻璃配方進(jìn)行探討，包括可能的鈷基玻璃。有關(guān)這項研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）期刊上。