原來泊松比也可以為負數？這么多年物理白學了！

圖為網格狀的自適應蛋白質晶體（來源：加州大學圣地亞哥分校的Yuta Suzuki和Timothy Baker）

材料牛注：通常來說，材料在拉伸時會變薄，而被壓縮時則會增厚，而我們所熟知的泊松比就是表示這個意思。然后最近，來自加州大學圣地亞哥分校（UCSD）的化學家們則生產出了一種性質截然相反的材料，其泊松比居然成了負數！小編深深感覺這么多年物理白學了。這一發現往上可用作優質的防彈材料，往下也能引起一場跑鞋革命。

研究人員使用了一種名為RhuA的正方形蛋白質來制備這種材料。他們通過將蛋白質逐塊進行鋪墊，并在它們的角部進行連接，最終得到了一個網格圖般的片狀晶體。

當晶體被拉伸或壓縮時，蛋白質塊會在與外力相反的方向上旋轉，正是這一原因造就了材料的獨特性質。這有點像棋盤，在這里所有的蛋白質方塊都可以進行翻轉。如果該棋盤被拉長，蛋白質塊將會移動到垂直的位置上去，感覺就像是棋盤增厚了那樣。而當棋盤從側面受壓時，蛋白質片又會偏移到水平位置上，從側面看起來材料又變薄了。科學家們將這個特性稱為“負泊松比”。

UCSD一個關于該研究的報告說，“該晶體的形成過程中幾乎所有蛋白質塊都能夠物盡其用，極少會有丟失或者處于未完全形成的狀態。同時這種材料還具有自愈功能，蛋白質塊很容易活動到合適的位置從而讓晶體表現出良好的化學特性。”

那么這種材料將怎樣運用到我們的生活中去呢？報告說，它可以被內置到跑鞋的鞋底里面，這樣的話，當跑鞋撞擊地面時不僅不會被壓平反而會增厚，可以很好地減小沖擊力。或者它也可以被用來生產防彈衣，當受到諸如子彈這樣的外部壓力時將會變厚來抵抗子彈對人的傷害。

UCSD化學和生物化學系教授Akif Tezcan，同時也是該研究的主要領導者對此評價道，“這些材料的生產過程十分簡單。不僅如此，該研究也在材料應用和理解納米自組裝的基本原則上為后來者提供了許多新的研究方向。”

有關這一奇特材料的論文這周在Nature雜志在線進行了發表。

原文參考地址:Material that thickens when stretched may lead to better body armor.

感謝材料人編輯部楊鵬程提供素材