研究人員開發出一種分子，當這種分子加入聚合物中時，能使聚合物在承受溫度波動的能力方面更像金屬，從而提高材料的耐用性。他們表示，這種分子可以提高從塑料手機殼到導彈等各種材料的耐用性。

由於成本低、密度小、具有良好的熱絕緣性和電絕緣性以及較強的耐腐蝕性，日常生活中使用的幾乎所有物品中都有聚合物的身影。然而，持續暴露在冷熱環境中會導致包括聚合物在內的材料膨脹和收縮，最終導致老化。

不同材料的膨脹和收縮率不同，例如金屬和陶瓷的收縮率就比聚合物小。美國桑迪亞國家實驗室的研究人員改造了一種分子，將其添加到聚合物中後，可以增加材料的耐久性，使其更像金屬。領導研究小組的材料科學家埃里卡-雷德萊恩說：”這是一種獨特的分子，當你加熱它時，它不但不會膨脹，反而會通過改變形狀而收縮。當它被添加到聚合物中時，會使聚合物收縮較小，達到與金屬相似的膨脹和收縮值。有一種分子的行為與金屬相似，這是非常了不起的。”開發這種改變遊戲規則的分子（研究人員尚未命名）的想法源於桑迪亞客戶對智能手機易碎性的抱怨，智能手機由各種材料製成，它們對冷熱的反應各不相同。“以手機為例，它有一個塑料外殼和一個玻璃屏幕，外殼內部是構成電路的金屬和陶瓷，”Redline 說。”這些材料都是用螺絲、膠水或某種方式粘合在一起的，它們會以不同的速度膨脹和收縮，相互之間產生應力，隨著時間的推移會導致它們開裂或翹曲。”研究人員表示，這種分子可能會徹底改變聚合物的應用方式，包括電子產品、通信系統、太陽能電池板、汽車零部件、電路板、航空航天設計、國防系統和地板等。桑迪亞化學工程師傑森-杜格（Jason Dugger）說：”這種分子不僅解決了當前的問題，還為未來更多的創新開闢了設計空間。”他們說，這種分子的一個好處是，在3D 打印過程中，可以按不同比例將其引入聚合物的不同部分。杜格說：”我們可以在一個區域打印出具有特定熱行為的結構，而在另一個區域打印出具有其他熱行為的結構，以匹配物品不同部分的材料。此外，它還有助於通過消除重填料來減輕材料的重量。通常情況下，碳酸鈣、矽石、粘土、高嶺土和碳等礦物質會被添加為填料，使聚合物更容易成型，並確保穩定性。這將使我們能夠做得更輕，以節省質量。例如，在發射衛星時，這一點尤為重要。我們能節省的每一克都是巨大的。”到目前為止，研究人員只製造出了少量的分子，但他們正在研究擴大生產規模的方法。目前，生產0.2 至0.3 盎司（7 至10 克）的產品需要大約10 天的時間。負責創造這種分子的有機化學家查德-斯泰格（Chad Staiger）說：”不幸的是，這種分子的合成過程很長。更多的步驟意味著更多的時間和金錢。在製藥等價值較高的材料中，通常需要五到六個步驟的合成。在聚合物領域，越便宜越有利於大規模應用。”儘管如此，研究人員仍然對這種分子的潛在用途持樂觀態度。研究小組成員埃里克-納格爾（Eric Nagel）說：”目前還沒有類似的東西。我對這項技術的可能性以及與之相關的應用感到非常興奮”。