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普通玻璃大多是無機玻璃，主要成分以二氧化硅和硅酸鹽復鹽（Na2SiO3、CaSiO3）為主，是一種無規則結構的非晶態固體。制作時以把石英砂、石灰石、長石、純堿等原材料高溫加熱熔融，在熔融時形成玻璃液，冷卻成形退火后轉變成具有固定形狀的固體制品。這種玻璃打破后會碎成不規則的片狀，不能再連接在一起，也就是平常人們雖說的“破鏡不能重圓”。

目前常用的玻璃一旦破裂就無法修復，近日，日本東京大學教授相田卓三等人最新發明的可以“破鏡重圓”的玻璃是一種半透明高分子材料，屬于有機玻璃。這種新型有機玻璃材料能夠實現自我修復，今后有望用于開發新型玻璃制品。研究論文日前已發表在美國《科學》雜志上。（DOI：10.1126 / science.aam7588）

TUEG 3及其參考聚合物分子結構和表征

通常，由于長聚合物鏈的纏結，非結晶的聚合物形成堅固的高分子材料。然而，這種材料一旦斷裂，除非被加熱熔融，否則它們難以自我修復，因為纏結的聚合物鏈在合理的時間尺度內擴散太慢以致不能合并斷裂部分。低分子量聚合物當它們通過氫鍵等非共價鍵交聯時，可以被制成機械穩定但又可聚合的聚合物材料，因為它們的動態性能可以通過改變交聯密度來調節。到目前為止，橡膠狀軟材料和熱塑性彈性體與氫鍵已被設計為輕柔壓縮愈合。然而，大量的氫鍵的存在經常導致結晶或高分子材料的聚類，由此使它們具有脆性。換句話說，高強度堅固性和愈合能力往往是相互排斥的。

聚合物基質中硫脲和脲部分的氫鍵相互作用

文章中研究人員稱他們發現聚醚硫脲，如TUEG2和TUEG3，盡管攜帶稠密的氫鍵硫脲單元，但卻異常地形成非晶態材料。更有趣的是，這些材料機械強度高，而且可以很容易地通過壓裂在斷裂表面進行修復。盡管攜帶大量H鍵硫脲單元，為什么它們是非晶態的？他們發現它們的H鍵硫脲陣列幾何是非線性的，所以它們不會誘導結晶。

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一塊長20毫米、寬10毫米、厚2毫米的聚醚硫脲半透明玻璃，一裂為二，分別用鑷子夾住兩部分，緊密貼合一會兒，兩部分玻璃就連在一起，隨后還能借助夾子勾起300克重的砝碼。

聚合硫脲衍生物在壓縮時的愈合行為

聚合物鏈在聚（醚 - 硫脲）和聚（亞烷基 - 硫脲）中通過交換氫鍵對的滑動運動

目前的工作提供了下面列出的基本結構要素，用于設計機械堅固但可重疊的聚合物材料：（1）較短的聚合物鏈，允許更大的分段運動；（2）通過大量氫鍵的緊密交聯更好的機械性能；（3）不引起結晶的非線性（較少有序的）氫鍵陣列，以及（4）實現促進H鍵合對交換的機制。連接TUEG 3的硫脲單元的三甘醇間隔物最優地調節用于交換H-鍵鍵合硫脲對的活化能; 因此，聚合物材料盡管非共價鍵地高度交聯，但是可以僅通過壓縮而無需加熱就可以愈合。