如果观察吹制玻璃过程，可以看到熔融玻璃在冷却时粘度缓慢而持续上升，从而能够在不依赖模具的情况下完成成型。物理学界通常将这类行为称为“强玻璃转变”，二氧化硅玻璃是典型代表。与之相对，多数聚合物玻璃被归为“脆弱玻璃形成体”，其粘度会随温度下降而急剧上升，因而加工往往更依赖模具或精确温控。

除粘度随温度变化的差异外，不同玻璃形成体在弛豫行为上也存在区别。多数玻璃的弛豫并非简单的单指数衰减，而是表现为由广泛弛豫时间分布所刻画的弛豫谱，这一现象常与动态异质性或协同重排相关。

长期以来，一条经验规律将弛豫谱宽度与玻璃的“脆弱性”联系起来：强玻璃形成体（如二氧化硅）通常具有较窄的弛豫谱，而脆弱玻璃形成体（如聚合物）往往对应更宽的弛豫谱。

研究人员在近期发表于《自然通讯》（Nature Communications）的工作中报告称，他们发现一类材料能够打破上述经验关系。该类材料为离子交联聚合物，研究团队将其称为“复合离子体”。从结构上看，它们类似聚合物网络，但链段之间并非通过永久共价键连接，而是由疏水修饰、带相反电荷的基团之间形成的离子键实现交联。

研究称，当材料冷却至玻璃转变温度附近时，复合离子体在粘度演化上表现出强玻璃形成体特征：粘度随降温逐步增加，类似二氧化硅玻璃，并与传统聚合物形成对照。但与此同时，复合离子体又呈现异常宽广的弛豫谱。研究人员据此指出，这类材料在特性上同时具备二氧化硅玻璃的无模具加工性，以及聚合物材料较强的能量耗散与阻尼特征。

为检验这一现象是否与材料中较高浓度电荷相关，研究团队进一步考察了其他存在离子相互作用的玻璃形成体，包括离子液体、多离子液体和离聚物。研究报告称，在这些带电材料中，脆弱性与弛豫谱宽度之间的常见对应关系不仅不再成立，甚至出现了“反转”。

研究人员与格罗宁根大学、米兰大学的合作者开展计算机模拟与理论建模后认为，这种反转与静电相互作用的长程特性有关。相关结果显示，长程静电作用会显著提高内聚能、降低热膨胀系数，并改变材料的振动弛豫谱。

研究团队表示，这一发现对玻璃物理学的基础认识具有意义。由于“脆弱性—弛豫谱宽度”关系常被视为近乎普遍、并被用来暗示玻璃形成存在共同底层机制，该研究认为这种“普遍性”存在边界：当长程静电相互作用占主导时，经验规律可能发生改变。

在应用层面，研究人员指出，兼具无模具加工性与强机械阻尼的材料并不常见。复合离子体可通过调节离子含量与聚合物结构，实现对粘度变化与机械弛豫的相对独立调控，而这两类性质在许多材料体系中通常高度耦合。研究称，这种可调性在振动阻尼、软结构部件等需要同时兼顾能量耗散与加工便利性的场景中可能具有价值。

上述研究由Jasper van der Gucht等人参与完成。公开资料显示，van der Gucht于2004年在荷兰瓦赫宁根大学获得博士学位，曾在居里研究所从事博士后研究，2006年回到瓦赫宁根大学，并自2012年起担任物理化学与软物质教授，研究方向聚焦聚合物与胶体材料。