日前，美国南佛罗里达大学David Simmons教授领衔的科研团队，成功破解材料科学领域百年谜题——炭黑补强橡胶的内在作用机理，为轮胎及橡胶制品行业理性化设计奠定核心理论基础。
据悉，炭黑补强橡胶应用已超百年，但其完整作用原理始终未被探明，过往主流理论均有局限。研究团队通过1500次分子动力学模拟(运算量相当于普通计算机连续运算约15年)，整合统一了相互矛盾的传统理论，发现核心机理为泊松比失配效应。
该效应指，炭黑颗粒如微型支撑骨架，抑制橡胶拉伸时的变细形变，迫使材料体积增大，而橡胶抗体积形变的特性产生内部自约束，大幅提升材料刚度与强度。此次研究未推翻原有理论，而是证实其均为补强机理的重要组成部分。
该成果可破解轮胎行业“魔术三角”难题，帮助行业告别传统试错模式，还可拓展至航空航天等领域，为高安全要求场景的橡胶构件设计提供理论支撑，降低安全事故风险。
