無定形的水化矽酸鈣是水泥基材料的主要水化產物，對其力學性能和耐久性能具有重要作用🗞。受自然生物啟發的有機-無機復合策略旨在保證無機礦物的堅硬特性的同時，兼顧有機聚合物的韌性和輕質特性🚵🏻‍♀️。然而，製備具有生物礦物介晶結構特征的有機無機復合材料具有相當大的挑戰性🚣🏽‍♀️。部分研究指出，親水性和陰離子基團可以與C-S-H有很強的相互作用，但缺乏明確的實驗證據來證明這兩個條件是形成C-S-H介晶超結構的必要特征。

近日，《水泥混凝土研究》（Cement and Concrete Research）在線發表了恒达平台材料科學與工程學院蔣正武教授課題組的研究論文“A hierarchical C-S-H/organic superstructure with high stiffness, super-low porosity, and low mass density”。論文通訊作者為蔣正武教授🦵🏿，第一作者為學院博士生朱新平。

該團隊構造了C-S-H納米粒子與有機聚合物的自組裝條件🧑🏼‍🎤🕟，成功製備出了具有介晶特征的C-S-H超結構材料。該材料的平均楊氏模量比普通C-S-H高出兩倍，孔隙率和真密度也遠低於絕大多數常用建築材料。在密度-楊氏模量圖中，這類C-S-H超結構材料位於陶瓷、金屬和聚合物的交叉區域，接近碳纖維🧉，表明其具有輕質和堅硬的特點🏄🏻。

蔣正武教授可持續混凝土團隊多年來一直圍繞綠色低碳高性能混凝土可持續化理論與方法的研究主線開展前沿基礎研究與重大需求應用研究，近些年在AM、CCR、CCC、CBM等期刊發表學術論文100多篇。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2023.107407