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使用標準實驗室設備在室溫下輕松制備多肽玻璃。資料來源：特拉維夫大學

特拉維夫大學（TAU）的研究人員創造了一種新型玻璃，這種玻璃具有獨特甚至相互矛盾的特性，如具有很強的粘合性（粘性），同時又具有令人難以置信的透明性。這種玻璃在室溫下與水接觸后會自發形成，可為光學和電子光學、衛星通信、遙感和生物醫學等一系列不同行業帶來一場革命。

這種玻璃是由以色列和世界各國的研究人員組成的研究小組發現的，研究小組由博士生 Gal Finkelstein-Zuta 和來自塔大生命科學院 Shmunis 生物醫學與癌癥研究學院和工程學院材料科學與工程系的 Ehud Gazit 教授領導。研究成果最近發表在著名的科學雜志《自然》上。

制備后的固體肽玻璃。資料來源：特拉維夫大學

"在我們的實驗室，我們研究生物融合，特別是利用生物的奇妙特性來生產創新材料，"Gazit 教授解釋說。"除其他外，我們還研究構成蛋白質的氨基酸序列。氨基酸和肽具有相互連接并形成具有確定周期性排列的有序結構的自然趨勢，但在研究過程中，我們發現了一種獨特的肽，它的行為與我們所知道的任何東西都不同：它沒有形成任何有序的模式，而是一種無定形、無序的模式，就像玻璃一樣。"

在分子水平上，玻璃是一種液態物質，其分子結構缺乏有序性，但其機械特性卻類似于固態。玻璃通常是通過快速冷卻熔融材料并將其"凍結"在這種狀態下，然后再讓其結晶，從而形成一種無定形狀態，具有獨特的光學、化學和機械特性，以及耐久性、多功能性和可持續性。TAU 的研究人員發現，在室溫條件下，由三個酪氨酸序列（YYY）組成的芳香肽在水溶液蒸發后會自發形成分子玻璃。

(從左至右）：Gal Finkelstein-Zuta 和 Ehud Gazit 教授。圖片來源：特拉維夫大學

Gal Finkelstein-Zuta 說："我們所熟知的商用玻璃是通過快速冷卻熔融材料制成的，這一過程被稱為玻璃化。無定形的液態組織必須先固定下來，然后才能像晶體那樣以更節能的方式排列，而這就需要能量--必須將其加熱到高溫并立即冷卻。另一方面，我們發現的玻璃是由生物構件組成的，它在室溫下自發形成，不需要高溫或高壓等能量。只需將粉末溶解在水中--就像制作酷兒汽水一樣，玻璃就會形成。例如，我們用新玻璃制作鏡片。我們不需要經過漫長的研磨和拋光過程，只需將一滴水滴在表面上，僅通過調節溶液量就能控制其曲率，進而控制其焦距。"

TAU 的創新玻璃具有世界上獨一無二的特性，這些特性甚至相互矛盾：它非常堅硬，但在室溫下可以自我修復；它是一種強力粘合劑，同時在從可見光到中紅外線的寬光譜范圍內都是透明的。

"這是第一次有人成功地在簡單條件下制造出分子玻璃，"Gazit 教授說，"但比這更重要的是我們制造出的玻璃的特性。這是一種非常特殊的玻璃。一方面，它非常堅固，另一方面，它非常透明，比普通玻璃透明得多。我們都知道，普通的硅酸鹽玻璃在可見光范圍內是透明的，而我們創造的分子玻璃在紅外線范圍內是透明的。這在衛星、遙感、通信和光學等領域有很多用途。它還是一種強力粘合劑，可以把不同的玻璃粘在一起，同時還能修復玻璃上形成的裂縫。這是世界上任何玻璃都不具備的一系列特性，在科學和工程領域具有巨大的潛力，而我們從一個肽--一小塊蛋白質--中獲得了這一切。"