颠覆热胀冷缩特质，近期，芝大与UCSD联手发现逆天性材料，它拥有负热膨胀特质，有望实现电池的返老还童，在未来科研发展中有着重大意义，下面就随留学通老师一起来看看吧！

一、芝大与UCSD联手发现逆天性材料

芝加哥大学(University of Chicago)普利兹克分子工程学院(Pritzker School of Molecular Engineering)与加州大学圣地亚哥分校(UC San Diego)访问学者组成的电池研究团队发现了一类特殊材料。

科学家们发现的这类“亚稳态氧氧化还原材料”呈现出反直觉的负热膨胀特性。被挤压时膨胀，受热时收缩，这看似违反物理定律的“逆天性”材料，正从实验室走向现实。

根据芝加哥大学分子工程学院的Shirley Meng教授解释说，加热这类材料时，其体积不会增大，反而会收缩。我们相信能通过氧化还原化学调控这些材料的特性，这将开启激动人心的应用场景。除了技术应用潜力，这项研究更推动了基础科学进步，将改变我们对基础科学的理解。

而且通过精确调控材料对热能等能量的响应，科学家们还有望开发零热膨胀材料，这也将彻底改变建筑等领域。研究团队还通过千兆帕斯卡级压力测试发现材料的“负压缩性”——当材料被全方位压缩时，它会反向膨胀。

这种抗热耐压特性或使某些理论上的构想成为现实，例如：将电动飞机舱壁同时作为电池结构，通过新材料抵御不同海拔的温压变化，真正突破现有技术极限。

如同对热能和压力的反向响应，这些亚稳态材料对电压的电化学反应也呈现逆特性，这不仅是科学发现，更为电池研究开辟新径。施加电压能将材料重置至原始状态，实现电池性能修复。

二、芝大与UCSD在科研方面实力如何

1、芝加哥大学

芝加哥大学不仅是美国科研体系的支柱之一，更在经济学、物理学、社会科学等领域塑造了全球学术范式。其科研实力既体现在历史性突破(如核反应堆)，也反映在持续的学科领导力(如14个学科位列全球前10)。

例如：芝大管理或联合运营多个国家级实验室，包括：

阿贡国家实验室(全球首个国家实验室，主导能源、环境等领域研究);

费米实验室(高能物理研究的核心机构，曾发现顶夸克);

Kavli宇宙学研究所(专注于暗物质、暗能量等前沿研究);

恩里科·费米研究所(核物理与粒子物理的重要研究中心)。

这些实验室不仅是美国科研体系的核心组成部分，还曾诞生过划时代的成果，例如二战期间在芝大校园内建成的人类第一台核反应堆(芝加哥一号堆)，直接开启了原子能时代。

2、UCSD大学

UCSD科研实力可不差，体现在教授学生方面有足够的资源来使用：

诺奖级团队：截至2025年，UCSD共有29位诺贝尔奖得主，涵盖化学、医学、经济学等领域。

院士密度高：拥有70名美国国家科学院院士、57名工程院院士、45名医学院院士。

科研资源下沉：本科生从大二即可加入教授团队，参与基因测序、算法优化等项目，实验室开放率达90%。

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