洪恒飞 柯溢能 科技日报记者江耘
以往在实验室或工业应用中，合成碳酸钙这类无机物质，通常采用饱和溶液结晶等方式，让各离子“伸手”聚集成晶体，但传统方法仅能形成大量微小晶体，再度加工成材料后，内部会存在间隙，力学性能有待提升。
“而在高分子塑料制备过程中，类似的情形却能得到解决，我们的研究由此切入。”浙江大学化学系唐睿康教授团队首度将传统有机聚合的方法成功运用于无机材料的制备，提出“无机离子寡聚体及其聚合反应”的新概念，可以像做塑料一样按照模具形状对碳酸钙等无机材料进行制备，并使其具有结构连续、完全致密的特点，在3D打印和物质修复等领域具有广泛的应用前景。相关研究成果于17日发表于《自然》杂志。
“在高分子塑料制备过程中，各个分子聚合、构建成大块材料时，可用封端剂按下‘暂停键’，先抢占分子间的连接点，等材料有了雏形，再对封端剂浓缩去除，最终调控出大块的塑料物质。”唐睿康教授介绍说，科学家们曾尝试过用高分子作为无机材料制备的封端剂，但其稳定性过高，难以去除。
研究团队以碳酸钙做试验，通过大量理论计算，得出三乙胺可作为该试验中的封端剂。唐睿康教授表示，在经历阻止碳酸钙离子互相‘牵手’，晾干去除三乙胺分子后，试验中形成的无机离子寡聚体就能像塑料那样聚合生长，这样制成的碳酸钙兼顾了力学性能和可加工性。
“磷酸钙是骨骼的主要成分，团队已将该研究率先拓展到了磷酸钙与牙釉质晶体的互相结合上，制备出可修复人体牙釉质的药水。”唐睿康表示，由于实验形成的无机离子寡聚体可控聚合，具备仿生生长的功能，可以达到“修旧如旧”的功能，在工业和生物修复领域将大有可为。
传统制备方式与研究团队实验方法下的碳酸钙成品对比 唐睿康教授研究团队在进行观察实验
