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2017年，有很多材料获得突破性进展，越来越多的相关产品面世，颠覆了众人的三观。下面我们就来盘点，2017年最令人震惊的十大材料新突破。
10. 踩不湿的鞋子
下雨天出门最怕的就是淋湿鞋子，而且不只是鞋子，就连里面的袜子也会湿。雨过天晴，空气清新，想外出跑步，又担心踩到水坑，索性毙掉自己的锻炼计划。类似这样的体验真的很糟糕。为了改善这种情况，加拿大温哥华的Vessi开发团队花了两年时间，成功研制出一种百分之百防水的纳米针织面料Flash Knit，并用此面料设计了一双全球首款防水的运动鞋Vessi。它看起来跟普通的鞋子无异，但是却具有超强的防水性能，可以实现360度无死角的完全防水。这就可以让你摆脱雨天笨重的雨靴，不用再有雨天穿鞋的烦恼。
Vessi鞋的秘密在于它的针织面料，这个称为 Flash Knit 的面料一共有3层，分为不同的功能，这使得它比简单的防水涂层强得多。第一层（最外面一层）是弹力编织层，由聚酯纤维和尼龙混纺而成，起到防水、拒水、防风的效果；第二层是纳米过滤层，能进一步起到防水、吸湿作用；最里面一层是透气内层，帮助脚部排汗。这种特殊面料做成的运动鞋即使是浸进水里也能保持内外干爽。Vessi的防水功能内置于鞋面本身，因此，其团队声称Vessi将不受水的影响而延长使用寿命。
9. 材料界的“变形金刚”
FORMcard是一种基于生物塑料的新材料商品，它是由英国设计师彼得·马力古德（Peter Marigold）所研发的一种神奇的修补塑料卡片。外观上看起来只是张小卡片，可以放进钱包随身携带。
这种塑料片的神奇之处在于能软能硬，还很耐用。将原本硬邦邦的卡片放到热水中，它就会变软。在软的状态下可派上大用途，它可以根据需要塑形，用来修补有缺陷的家居设备，或者制作一些有用的工具。比如，修补雨伞和制作手机支架、车载支架。当恢复至室温，塑形的制品强度与尼龙塑料类似。更难得的是，这种修补塑料可以重复使用无数次。你只需要用热水泡一下，就能重新使用。外出时随身带一张这样的塑料卡片是非常方便的。而且它采用完全无毒的淀粉材料制作而成，非常环保。目前，该研究团队已制造出20种不同颜色的FORMcard。
8.软硬兼具的无纺布
有这样一种材料，防水的同时还透气，是一种会呼吸的材料。明明脆弱得跟纸一样，但两个200斤的胖子都未必能把它撕破。这就是杜邦? Tyvek?。它是由100%高密度聚乙烯采用杜邦专利工艺闪蒸法纺粘制成的一种独特的材料，结合了纸张、薄膜和织布的材料特点于一身。Tyvek?具有众多特殊优点：防水、透气，质轻，强韧、耐撕裂、耐穿刺，防菌、防螨、防尘，抗紫外线，易于印刷、方便加工，还可以回收再利用，非常环保。Tyvek?自然色泽为白色，以两种不同结构形式呈现：像纸一样的硬结构材料，以及像布一样的软结构材料。
特殊的材料特性让Tyvek? 成为设计师们的宠儿。各种创意设计和产品层出不穷，将全新的材料科技和防护理念引入了诸多不同的行业和应用领域。目前，Tyvek?已经广泛应用于建筑防水透汽材料，化学防护服、医用包装材料，货运隔热或保温罩，印刷及工业包装，标签和吊牌，手腕带，号码牌，户外广告，防螨床罩以及各类防护罩，等等。
7.自带修复术的“魔术布”
开车一族最怕的也许不是养车，而是车的刮痕。去4S店补漆耗费时间久，还要花上一笔不小的费用。想省钱做个局部修复，又担心会有色差问题。开车就难免刮刮碰碰，而这一款黑科技“魔术布”。只需几秒即可快速修复车的划痕，它叫做——XG防水珠划痕修复布。
这块“魔术布”采用聚酯纤维以及氧化铈成分打造。氧化铈具有特有的切削力，再加上聚酯纤维布的摩擦系数，车漆表面的划痕可以快速被修复，让漆面平整光亮，不会产生亚光效果。但凡不露底漆的划痕，无论长短深浅，都能进行神奇的修复。不仅如此，在修复的同时，因為“魔术布”中含有的乳化蜡成分，可迅速附着保护漆面，相当于再给车做一次美容。一块“魔术布”可使用15次左右，无论新车、旧车、深色车、亮光漆，均可适用。而且，划痕修复布采用绿色制剂，无毒无害，无刺鼻味，使用时无需佩戴手套。而传统的擦车布采用粗蜡、氧化铝等研磨粒子粉末，味重刺鼻，不属于环保材料，还会造成漆面的不平整。
6.破洞拯救者
虽然水管爆了这样的糟心事不会经常发生，但是一旦发生了这件事情，家里瞬间就会变成汪洋大海。生活中各种物品因为老化或是意外被破坏，最终导致这些物品无法使用，这时我们通常会花钱让人修补来保证其能够继续使用，或者干脆直接买新的。为了应对这些情况，Flex Seal公司推出了一款Flex Tape胶带。不像传统的胶带那样，遇到水就没了粘性。相反，它似乎更喜欢水。只要贴上它就能在大部分材料上创造一个可靠的防水屏障，隔绝空气，快速覆盖破损的裂缝和破洞。而且其防漏效果特别强大，适用于多种材质——无论是漏水的管道，还是坏掉的鱼缸、水盆，抑或是漏雨的屋顶或帐篷，都能用它来补一补。即使你正在湖面上驾驶的船有了裂痕，当水不断进入船舱时，如果用Flex Tape也能够成功将裂痕粘起，保证让你安全上岸。之所以能如此强大，是因为这款胶带拥有超强的粘性。将它粘在45斤重的哑铃上，哑铃也不会掉落。使用时，只需要算好需要缝补的胶带大小，然后切割成所需要的尺寸，使用前取下被衬贴纸，对准破损处快速用力贴上就能搞定。
Flex Tape不仅适应几乎任何材质、任何接触面，而且不受温度影响。它目前有黑白两色，有多种尺寸的宽度可供选择，适合不同的裂缝。不过Flex Tape强力胶只适用于紧急情况下的防水防漏，并不能一劳永逸，跟我们常见的修屋顶、修补瓷盆的防漏胶相比，它并不具备持久性。所以，此种胶带只能在突然漏水、处理紧急情况时使用，之后还是需要永久性修复。
5. 刀枪不入的涂料 Line-X是由聚氨酯橡胶构成的保护涂层，由等量的树脂和固化剂混合形成。混合后3-5秒，涂层就会干掉，形成的保护层材质跟工作靴的鞋帮子差不多。据说任何东西涂上它都刀枪不入、堅不可摧，比如西瓜涂上之后能抵抗锤子的猛击，还让以卵击石变为可能。鸡蛋涂上之后，从高处往下扔，竟然不会裂，还能像皮球一样弹起。
Line-X是一种多用途的喷涂材料，几乎可以为任何基底，如金属、混凝土、玻璃纤维和木材提供优异的保护涂装。对于抗腐蚀、抗磨损、抗冲击等性能有极高要求的各行各业，尤其是军事、汽车领域，以及在需要严密保护并延长使用寿命的重要商业设施上，Line-X保护涂料具有近乎无限的应用潜力。在“911”事件后，Line-X成为美国五角大楼唯一指定的军方专用防爆弹性涂料。海军陆战队的悍马，部分美军的防弹背心都采用了这一技术。更为难得的是，Line-X涂料不含任何有机溶剂，也就是说不会对空气和环境产生有害物质。
4.抗震水泥
即使再坚固的混凝土，在风雨侵蚀下也迟早会开裂，这甚至会导致建筑物倒塌。来自荷兰的微生物学家赫德里克·乔克思（Hendrik Jonkers）灵光乍现——能否用细菌让混凝土自行修复？经过无数次实验，他终于发明出生物混凝土Bio-concerte。它依托于芽孢杆菌的神奇生命力，这种细菌产生的孢子能在没有食物和氧气的情况下存活200年之久。他将作为细菌营养来源的乳酸钙混合搅拌成混凝土，若混凝土开裂，雨水渗透进去，休眠中的细菌通过代谢，把钙和碳酸离子结合，形成石灰石，逐渐弥合裂缝。但是面对地震这种具有强大破坏能力的自然灾害，也是无能为力。
为了提高现有建筑的抗震能力，加拿大不列颠哥伦比亚大学的一群科学家研发出一种更为神奇的抗震水泥。这种新型混凝土由聚合物纤维、水泥、飞灰以及其他工业添加剂制成，具有高度的坚固性、韧性及延展性。只需将它喷涂在墙壁上，就能够大大增强墙体的抗震性能。实验数据显示，涂上10毫米厚的抗震水泥，就可以抵挡住9级地震。此外，它还是一种环保型混凝土。抗震水泥使用飞灰替代了70%的水泥，大大降低了对水泥的需求量。因此也就减少了由于生产水泥而产生的二氧化碳排放。目前，这款材料将已经在温哥华的一所小学率先试用。
3.能屈能伸的材料
有一种材料P4U，在常规状态下是柔软的，却能防住突然的受力撞击，在遇到强烈冲击和刺激时就会变硬。名字取自“protection for you”的谐音，P4U是中国科学家自主研发的新型材料，它是一种可对环境感知、响应，并且具有发现能力的材料。它通过分子设计和有机合成的方法使有机材料本身具有生物所赋予的高级功能：如自修复与自增殖能力、认识与鉴别能力、刺激响应与环境应变能力等。P4U智能材料为非牛顿流体物质，在常态下保持松弛的状态，柔软而具有弹性，一旦遭到剧烈碰撞或冲击的时候，分子间立刻相互锁定，迅速收紧变硬从而消化外力，形成一层防护层。当外力消失后，材料会恢复到它最初的松弛软弹状态。它可以在瞬间对不同的冲击情况作出不同的反应。
P4U是一种新型智能减振吸能材料，可广泛应用于运动防护、电子设备、汽车减振、建筑桥梁等领域。以鞋垫为例，P4U鞋垫的回弹指数为6，普通EVA鞋垫的回弹指数为46，减震吸能性能可达普通鞋垫8倍，能有效减轻对膝盖的伤害。又如在军警防护方面，每年全球各国军警所用防护垫片市场容量非常庞大。
2.能吃的塑料袋
塑料袋被称为“20世纪最糟糕的发明”，全世界使用量更是达到惊人的一年5000亿个，已经造成了大面积的海洋污染和陆地污染。而现在能吃的环保塑料袋已经出现。
发明者阿什瓦思·赫奇（Ashwath Hedge）年仅24岁，出生在印度芒格洛尔的郊区。那里垃圾成山，他的童年深受废弃塑料袋的影响。印度每天产生的塑料废弃物高达15000吨，其中有6000吨得不到任何形式的收集和处理就任其飘荡在野外。阿什瓦思·赫奇为了改变这种环境，他从塑料袋本身的材料出发，花了4年时间，做了上千次实验，终于发现了最佳的原料和配方比例，制成无污染且可食用的新型塑料袋。这款塑料袋由红薯、玉米、马铃薯与植物油等12种可食用原料做成100%“有机食品”，就连印刷的油墨都是可以吃的。不仅如此，它的韧性和耐用性不输普通塑料袋，装满重物也没破损的问题。即使焚烧，既没有刺激性气味，也不会产生有毒气体。更重要的是，它具有生物可降解性，在野外180天就可自然降解。埋进土里45天，或扔进水中1天，或在沸水中15秒，就可以完全溶解。
众所周知，生产完全无污染的绿色产品，成本往往会翻几倍不止，但阿什瓦思·赫奇发明的塑料袋，成本仅仅比普通塑料袋高出35%。塑料袋虽小，却足以改变世界。
1.点沙成土的粘合剂
防沙治沙是世界难题，多少年来，全球科学家们为此犯愁，大漠人对此充满了失望。而今天，中国科学家终于将这个梦想变为现实。
重庆交通大学教授易志坚在对断裂与损伤力学进行研究时，发现了“物质的颗粒约束决定物质的状态”这一原理，而对此最神奇的体现就是土壤。土壤在含水时处于流变状态，而干燥的时候处于固体状态，这两种力学状态之间能够相互稳定转换。无论是在流变状态还是固体状态下，土壤颗粒之间都存在约束，能够结合成团，与离散沙子形成鲜明对比。土壤的力学特性，赋予了土壤两大生态力学属性：“自修复”和“自调节”。“自修复”是指土壤在固体状态下发生破坏后，能够转换到流变状态下修复；“自调节”则指土壤颗粒排列无论怎么改变，土壤颗粒之间结合力始终存在。因为自修复性，土壤在固体状态下发生破坏、断裂等任何破坏，均能在流变状态下得到修复，才能生生不息、年复一年地生长植物；因为有了自调节属性，才能让植物根系进入土壤自身让其生长。如果土壤自修复属性丧失，往往就出现两个极端的退化形式——土壤板结和土壤沙化。如果没有自调节属性，土壤就不能成为植物载体。土壤能够在流变和固体两种状态之间转换的“秘密”就是：土壤颗粒之间存在万向结合约束（简称“ODI约束”）并能够转换为团结约束。土壤沙化，根本原因就是失去了ODI约束，处于一种离散状态，丧失了自修复和自调节的能力。若要将沙子变成土壤，就需要重新赋予其ODI约束。易志坚团队就是从这个原理上来研究并实现“沙变土”的。
易志坚带领研究团队经过7年的反复试验，研发出一种可以让沙漠变成土壤的黏合剂，这是一种从植物中提取的植物纤维粘合剂。只要把这种粘合剂放到沙里，再添加适量的水，沙子就可以变得拥有生态力学属性，使得沙粒像土壤一样能从任何方向结合。而约束属性和孔隙结构，则保证了“沙变土”具有存储水分、养分和空气的功能，同时能滋生微生物。这种粘合剂能赋予沙粒一种约束，把水倒进沙坑里再也不会轻易流失了。
这项伟大的发明可以让沙漠变良田，中国科研团队已经在内蒙古阿拉善盟的25亩沙漠里进行了实地实验，并取得成功。未来，我们将会看到越来越多的沙漠逐渐变成绿洲。
（作者单位为上海交通大学材料科学与工程学院）
（本文选自：中国经济报告 2018年03期）
10. 踩不湿的鞋子
下雨天出门最怕的就是淋湿鞋子，而且不只是鞋子，就连里面的袜子也会湿。雨过天晴，空气清新，想外出跑步，又担心踩到水坑，索性毙掉自己的锻炼计划。类似这样的体验真的很糟糕。为了改善这种情况，加拿大温哥华的Vessi开发团队花了两年时间，成功研制出一种百分之百防水的纳米针织面料Flash Knit，并用此面料设计了一双全球首款防水的运动鞋Vessi。它看起来跟普通的鞋子无异，但是却具有超强的防水性能，可以实现360度无死角的完全防水。这就可以让你摆脱雨天笨重的雨靴，不用再有雨天穿鞋的烦恼。
Vessi鞋的秘密在于它的针织面料，这个称为 Flash Knit 的面料一共有3层，分为不同的功能，这使得它比简单的防水涂层强得多。第一层（最外面一层）是弹力编织层，由聚酯纤维和尼龙混纺而成，起到防水、拒水、防风的效果；第二层是纳米过滤层，能进一步起到防水、吸湿作用；最里面一层是透气内层，帮助脚部排汗。这种特殊面料做成的运动鞋即使是浸进水里也能保持内外干爽。Vessi的防水功能内置于鞋面本身，因此，其团队声称Vessi将不受水的影响而延长使用寿命。
9. 材料界的“变形金刚”
FORMcard是一种基于生物塑料的新材料商品，它是由英国设计师彼得·马力古德（Peter Marigold）所研发的一种神奇的修补塑料卡片。外观上看起来只是张小卡片，可以放进钱包随身携带。
这种塑料片的神奇之处在于能软能硬，还很耐用。将原本硬邦邦的卡片放到热水中，它就会变软。在软的状态下可派上大用途，它可以根据需要塑形，用来修补有缺陷的家居设备，或者制作一些有用的工具。比如，修补雨伞和制作手机支架、车载支架。当恢复至室温，塑形的制品强度与尼龙塑料类似。更难得的是，这种修补塑料可以重复使用无数次。你只需要用热水泡一下，就能重新使用。外出时随身带一张这样的塑料卡片是非常方便的。而且它采用完全无毒的淀粉材料制作而成，非常环保。目前，该研究团队已制造出20种不同颜色的FORMcard。
8.软硬兼具的无纺布
有这样一种材料，防水的同时还透气，是一种会呼吸的材料。明明脆弱得跟纸一样，但两个200斤的胖子都未必能把它撕破。这就是杜邦? Tyvek?。它是由100%高密度聚乙烯采用杜邦专利工艺闪蒸法纺粘制成的一种独特的材料，结合了纸张、薄膜和织布的材料特点于一身。Tyvek?具有众多特殊优点：防水、透气，质轻，强韧、耐撕裂、耐穿刺，防菌、防螨、防尘，抗紫外线，易于印刷、方便加工，还可以回收再利用，非常环保。Tyvek?自然色泽为白色，以两种不同结构形式呈现：像纸一样的硬结构材料，以及像布一样的软结构材料。
特殊的材料特性让Tyvek? 成为设计师们的宠儿。各种创意设计和产品层出不穷，将全新的材料科技和防护理念引入了诸多不同的行业和应用领域。目前，Tyvek?已经广泛应用于建筑防水透汽材料，化学防护服、医用包装材料，货运隔热或保温罩，印刷及工业包装，标签和吊牌，手腕带，号码牌，户外广告，防螨床罩以及各类防护罩，等等。
7.自带修复术的“魔术布”
开车一族最怕的也许不是养车，而是车的刮痕。去4S店补漆耗费时间久，还要花上一笔不小的费用。想省钱做个局部修复，又担心会有色差问题。开车就难免刮刮碰碰，而这一款黑科技“魔术布”。只需几秒即可快速修复车的划痕，它叫做——XG防水珠划痕修复布。
这块“魔术布”采用聚酯纤维以及氧化铈成分打造。氧化铈具有特有的切削力，再加上聚酯纤维布的摩擦系数，车漆表面的划痕可以快速被修复，让漆面平整光亮，不会产生亚光效果。但凡不露底漆的划痕，无论长短深浅，都能进行神奇的修复。不仅如此，在修复的同时，因為“魔术布”中含有的乳化蜡成分，可迅速附着保护漆面，相当于再给车做一次美容。一块“魔术布”可使用15次左右，无论新车、旧车、深色车、亮光漆，均可适用。而且，划痕修复布采用绿色制剂，无毒无害，无刺鼻味，使用时无需佩戴手套。而传统的擦车布采用粗蜡、氧化铝等研磨粒子粉末，味重刺鼻，不属于环保材料，还会造成漆面的不平整。
6.破洞拯救者
虽然水管爆了这样的糟心事不会经常发生，但是一旦发生了这件事情，家里瞬间就会变成汪洋大海。生活中各种物品因为老化或是意外被破坏，最终导致这些物品无法使用，这时我们通常会花钱让人修补来保证其能够继续使用，或者干脆直接买新的。为了应对这些情况，Flex Seal公司推出了一款Flex Tape胶带。不像传统的胶带那样，遇到水就没了粘性。相反，它似乎更喜欢水。只要贴上它就能在大部分材料上创造一个可靠的防水屏障，隔绝空气，快速覆盖破损的裂缝和破洞。而且其防漏效果特别强大，适用于多种材质——无论是漏水的管道，还是坏掉的鱼缸、水盆，抑或是漏雨的屋顶或帐篷，都能用它来补一补。即使你正在湖面上驾驶的船有了裂痕，当水不断进入船舱时，如果用Flex Tape也能够成功将裂痕粘起，保证让你安全上岸。之所以能如此强大，是因为这款胶带拥有超强的粘性。将它粘在45斤重的哑铃上，哑铃也不会掉落。使用时，只需要算好需要缝补的胶带大小，然后切割成所需要的尺寸，使用前取下被衬贴纸，对准破损处快速用力贴上就能搞定。
Flex Tape不仅适应几乎任何材质、任何接触面，而且不受温度影响。它目前有黑白两色，有多种尺寸的宽度可供选择，适合不同的裂缝。不过Flex Tape强力胶只适用于紧急情况下的防水防漏，并不能一劳永逸，跟我们常见的修屋顶、修补瓷盆的防漏胶相比，它并不具备持久性。所以，此种胶带只能在突然漏水、处理紧急情况时使用，之后还是需要永久性修复。
5. 刀枪不入的涂料 Line-X是由聚氨酯橡胶构成的保护涂层，由等量的树脂和固化剂混合形成。混合后3-5秒，涂层就会干掉，形成的保护层材质跟工作靴的鞋帮子差不多。据说任何东西涂上它都刀枪不入、堅不可摧，比如西瓜涂上之后能抵抗锤子的猛击，还让以卵击石变为可能。鸡蛋涂上之后，从高处往下扔，竟然不会裂，还能像皮球一样弹起。
Line-X是一种多用途的喷涂材料，几乎可以为任何基底，如金属、混凝土、玻璃纤维和木材提供优异的保护涂装。对于抗腐蚀、抗磨损、抗冲击等性能有极高要求的各行各业，尤其是军事、汽车领域，以及在需要严密保护并延长使用寿命的重要商业设施上，Line-X保护涂料具有近乎无限的应用潜力。在“911”事件后，Line-X成为美国五角大楼唯一指定的军方专用防爆弹性涂料。海军陆战队的悍马，部分美军的防弹背心都采用了这一技术。更为难得的是，Line-X涂料不含任何有机溶剂，也就是说不会对空气和环境产生有害物质。
4.抗震水泥
即使再坚固的混凝土，在风雨侵蚀下也迟早会开裂，这甚至会导致建筑物倒塌。来自荷兰的微生物学家赫德里克·乔克思（Hendrik Jonkers）灵光乍现——能否用细菌让混凝土自行修复？经过无数次实验，他终于发明出生物混凝土Bio-concerte。它依托于芽孢杆菌的神奇生命力，这种细菌产生的孢子能在没有食物和氧气的情况下存活200年之久。他将作为细菌营养来源的乳酸钙混合搅拌成混凝土，若混凝土开裂，雨水渗透进去，休眠中的细菌通过代谢，把钙和碳酸离子结合，形成石灰石，逐渐弥合裂缝。但是面对地震这种具有强大破坏能力的自然灾害，也是无能为力。
为了提高现有建筑的抗震能力，加拿大不列颠哥伦比亚大学的一群科学家研发出一种更为神奇的抗震水泥。这种新型混凝土由聚合物纤维、水泥、飞灰以及其他工业添加剂制成，具有高度的坚固性、韧性及延展性。只需将它喷涂在墙壁上，就能够大大增强墙体的抗震性能。实验数据显示，涂上10毫米厚的抗震水泥，就可以抵挡住9级地震。此外，它还是一种环保型混凝土。抗震水泥使用飞灰替代了70%的水泥，大大降低了对水泥的需求量。因此也就减少了由于生产水泥而产生的二氧化碳排放。目前，这款材料将已经在温哥华的一所小学率先试用。
3.能屈能伸的材料
有一种材料P4U，在常规状态下是柔软的，却能防住突然的受力撞击，在遇到强烈冲击和刺激时就会变硬。名字取自“protection for you”的谐音，P4U是中国科学家自主研发的新型材料，它是一种可对环境感知、响应，并且具有发现能力的材料。它通过分子设计和有机合成的方法使有机材料本身具有生物所赋予的高级功能：如自修复与自增殖能力、认识与鉴别能力、刺激响应与环境应变能力等。P4U智能材料为非牛顿流体物质，在常态下保持松弛的状态，柔软而具有弹性，一旦遭到剧烈碰撞或冲击的时候，分子间立刻相互锁定，迅速收紧变硬从而消化外力，形成一层防护层。当外力消失后，材料会恢复到它最初的松弛软弹状态。它可以在瞬间对不同的冲击情况作出不同的反应。
P4U是一种新型智能减振吸能材料，可广泛应用于运动防护、电子设备、汽车减振、建筑桥梁等领域。以鞋垫为例，P4U鞋垫的回弹指数为6，普通EVA鞋垫的回弹指数为46，减震吸能性能可达普通鞋垫8倍，能有效减轻对膝盖的伤害。又如在军警防护方面，每年全球各国军警所用防护垫片市场容量非常庞大。
2.能吃的塑料袋
塑料袋被称为“20世纪最糟糕的发明”，全世界使用量更是达到惊人的一年5000亿个，已经造成了大面积的海洋污染和陆地污染。而现在能吃的环保塑料袋已经出现。
发明者阿什瓦思·赫奇（Ashwath Hedge）年仅24岁，出生在印度芒格洛尔的郊区。那里垃圾成山，他的童年深受废弃塑料袋的影响。印度每天产生的塑料废弃物高达15000吨，其中有6000吨得不到任何形式的收集和处理就任其飘荡在野外。阿什瓦思·赫奇为了改变这种环境，他从塑料袋本身的材料出发，花了4年时间，做了上千次实验，终于发现了最佳的原料和配方比例，制成无污染且可食用的新型塑料袋。这款塑料袋由红薯、玉米、马铃薯与植物油等12种可食用原料做成100%“有机食品”，就连印刷的油墨都是可以吃的。不仅如此，它的韧性和耐用性不输普通塑料袋，装满重物也没破损的问题。即使焚烧，既没有刺激性气味，也不会产生有毒气体。更重要的是，它具有生物可降解性，在野外180天就可自然降解。埋进土里45天，或扔进水中1天，或在沸水中15秒，就可以完全溶解。
众所周知，生产完全无污染的绿色产品，成本往往会翻几倍不止，但阿什瓦思·赫奇发明的塑料袋，成本仅仅比普通塑料袋高出35%。塑料袋虽小，却足以改变世界。
1.点沙成土的粘合剂
防沙治沙是世界难题，多少年来，全球科学家们为此犯愁，大漠人对此充满了失望。而今天，中国科学家终于将这个梦想变为现实。
重庆交通大学教授易志坚在对断裂与损伤力学进行研究时，发现了“物质的颗粒约束决定物质的状态”这一原理，而对此最神奇的体现就是土壤。土壤在含水时处于流变状态，而干燥的时候处于固体状态，这两种力学状态之间能够相互稳定转换。无论是在流变状态还是固体状态下，土壤颗粒之间都存在约束，能够结合成团，与离散沙子形成鲜明对比。土壤的力学特性，赋予了土壤两大生态力学属性：“自修复”和“自调节”。“自修复”是指土壤在固体状态下发生破坏后，能够转换到流变状态下修复；“自调节”则指土壤颗粒排列无论怎么改变，土壤颗粒之间结合力始终存在。因为自修复性，土壤在固体状态下发生破坏、断裂等任何破坏，均能在流变状态下得到修复，才能生生不息、年复一年地生长植物；因为有了自调节属性，才能让植物根系进入土壤自身让其生长。如果土壤自修复属性丧失，往往就出现两个极端的退化形式——土壤板结和土壤沙化。如果没有自调节属性，土壤就不能成为植物载体。土壤能够在流变和固体两种状态之间转换的“秘密”就是：土壤颗粒之间存在万向结合约束（简称“ODI约束”）并能够转换为团结约束。土壤沙化，根本原因就是失去了ODI约束，处于一种离散状态，丧失了自修复和自调节的能力。若要将沙子变成土壤，就需要重新赋予其ODI约束。易志坚团队就是从这个原理上来研究并实现“沙变土”的。
易志坚带领研究团队经过7年的反复试验，研发出一种可以让沙漠变成土壤的黏合剂，这是一种从植物中提取的植物纤维粘合剂。只要把这种粘合剂放到沙里，再添加适量的水，沙子就可以变得拥有生态力学属性，使得沙粒像土壤一样能从任何方向结合。而约束属性和孔隙结构，则保证了“沙变土”具有存储水分、养分和空气的功能，同时能滋生微生物。这种粘合剂能赋予沙粒一种约束，把水倒进沙坑里再也不会轻易流失了。
这项伟大的发明可以让沙漠变良田，中国科研团队已经在内蒙古阿拉善盟的25亩沙漠里进行了实地实验，并取得成功。未来，我们将会看到越来越多的沙漠逐渐变成绿洲。
（作者单位为上海交通大学材料科学与工程学院）
（本文选自：中国经济报告 2018年03期）