科學家發現「違反物理法則」的神奇材料！

芝加哥大學普利茲克分子工程學院的研究團隊近期發現了一種突破常規的全新材料，這種材料在加熱時會收縮、受壓時卻膨脹，徹底顛覆了我們對物質特性的認知。這項重大發現不僅可能改寫基礎科學教科書，更有望讓老舊的電動車電池「回春」！

這項由芝加哥大學與加州大學聖地牙哥分校科學家合作的研究，首度在亞穩態的氧氧化還原活性材料中觀察到「負熱膨脹」現象。簡單來說，這些材料展現出與傳統熱力學完全相反的特性——當溫度上升時，它們不像一般物質會膨脹，反而會收縮。

研究團隊主持人、分子工程學教授Shirley Meng興奮地表示：「我們發現可以透過氧化還原化學來調控這些材料的特性，這將帶來令人振奮的應用前景。」這項突破性研究成果已發表在頂尖期刊《自然》上。

共同第一作者鮑秋指出，團隊的目標是將這些材料從實驗室推向產業界，特別是開發具有更高能量密度的新型電池。研究團隊還發現，這些材料在承受相當於板塊運動的極高壓力時，會出現「負壓縮性」——當你從各個方向擠壓材料時，它不但不會變小，反而會膨脹！

這種特性讓科學家們開始構思各種創新應用。例如在航空領域，未來可能開發出「結構型電池」，讓飛機的機身同時成為電池的一部分，大幅減輕重量。這些新材料能保護電池元件不受高空溫差和壓力變化的影響，真正實現「天高任鳥飛」的技術突破。

更令人驚喜的是，這些亞穩態材料對電化學能（電壓）的反應也與常規相反。研究團隊發現，透過施加電壓可以將材料「重置」回原始狀態。這意味著老化的電動車電池可能不需要更換，只要經過簡單的「電壓啟用」程式，就能恢復如新車般的續航力！

張明浩副教授形容：「零熱膨脹材料是我們的夢想。想像一下，如果建築物的各種材料都不會因溫度變化而脹縮，那會是多麼理想的情況。」

研究團隊下一步將繼續探索氧化還原化學的奧秘，深入挖掘這個全新研究領域的潛力。這項發現不僅是科學上的重大突破，更將為人類生活帶來革命性的改變。