燕山大學高壓科學中心周向鋒教授團隊聯合國內多家單位，成功合成一種全新硼單質Imma-B₆₀，打破傳統硼材料“硬而脆、導電差”的瓶頸。近日，相關成果發表於國際頂級期刊《自然·化學》，受到國際學界高度關注。

硼是典型缺電子元素，化學性質活潑，很難穩定形成單質。迄今為止，人類確認的塊體硼同素異形體僅有5種。加上硼原子輕，常規X射線探測信號弱，給結構解析帶來巨大困難。傳統硼單質以B₁₂二十面體搭建骨架，硬度高、熔點高，在國防、半導體領域有應用價值，但脆性大、導電能力弱，長期制約材料拓展使用。如何讓硼單質同時擁有良好導電性與塑性，是材料領域長期攻關的難題。

借助多種先進微觀檢測技術，研究確認，這種新材料的骨架由B₁₂二十面體和B₃三角結構單元搭建而成，具有開放型框架結構特征。性能測試結果表明，Imma-B₆₀的帶隙小於0.2電子伏特，相比傳統硼單質降低一個數量級﹔室溫下的導電能力，比傳統硼單質高出6到7個數量級。

這項研究還實現了重大突破：科研人員第一次在硼單晶中觀察到塑性變形現象。這種材料先可以承受約9%的彈性形變，之后還能繼續產生23%的塑性壓縮形變而不會斷裂，研究証實位錯滑移是產生塑性變形的主要原因。這一特性打破硼材料“硬而脆”的固有印象，大大拓寬硼材料的應用潛力。

2026年9月23日，《自然》雜志刊發專題新聞報道該成果，報道指出，硼材料研究領域存在兩大難題：硼的化學性質活潑，材料結構表征難度大。自2009年起，學界便未曾發現新的塊體硼同素異形體。然而，燕山大學的研究人員及合作者設計了一種兩步合成法，成功應用於新型硼單質的發現。

同期，《自然·化學》邀請研究團隊撰寫研究簡報，並刊發編輯述評與專家評論，高度認可該項研究的創新價值與重大意義。（記者陳華）