透射電鏡圖像顯示，研究團隊得到的無機磷酸鈣納米纖維和常規合成中得到的羥基磷灰石有著不同的結構：原本羥基磷灰石中的鈣離子是周期性排列的，而在團隊制備的復合礦物樣品中，鈣離子會有周期性的缺失。

  劉昭明解釋道，正是由于鈣離子的周期性缺失，讓原本穩定、剛性的無機離子網絡變為類似于3至4條“無機離子鏈”平行排列的結構，且結構可變。這樣的結構降低了磷酸鈣內部的交聯密度，離子之間的距離可以相對更容易地拉長或壓縮，從而使無機結構具有一定的可彎曲性。

  經實驗測試，這一復合礦物拉伸強度在20兆帕左右，彈性模量在600兆帕左右，整體表現出類似塑料的柔韌性，性能與傳統塑料類似，可以進行拉伸或者彎曲。此外，復合礦物由于無機物的含量高，硬度也比一般的塑料高，應用中不太容易形成劃痕。

  通過實驗檢驗復合礦物對環境基本友好

  現如今，除了可降解塑料外，紙制品、竹木制品等塑料替代品，一定程度上可減緩“白色污染”，但在防水性、柔韌性、防火性等方面，卻未能完全替代塑料制品，因此還有待新的替代品出現，填補缺陷。

  2019年，劉昭明研究員團隊曾在《自然》雜志發表“無機離子聚合”技術，成功制備無機離子寡聚體，實現像做塑料那樣制備宏觀的無機礦物材料，為此次復合礦物的研究打下了基礎。

  由于大片水域遭塑料傾倒、人體內發現微塑料或動物誤食塑料致死等新聞常見諸報端。對此，研究團隊做了一些模擬復合礦物自然界被風化、被浸泡、被動物吞噬等過程的實驗。

  實驗的大致結論是，復合礦物在水中長時間浸泡(3個月以上)后，其中的聚乙烯醇和海藻酸可以被溶解，它們對環境友好，不會造成污染，剩下的沉淀是結晶的羥基磷灰石，與地質中的礦物羥基磷灰石無異。

  劉昭明表示，復合礦物在海水浸泡或風化作用下，最終會轉變為地質礦物，回歸自然。此外，在pH值為4的酸性環境中，復合礦物中的無機物質會溶解。因此如果這種材料被動物誤食，理論上是可以被緩慢降解吸收的，不太可能會產生堵塞野生動物消化系統的問題。

  此外，研究團隊發現，相比一般的塑料在火焰中會被點燃并熔化，復合礦物燃燒時無明顯變化，燃燒后會變成磷酸三鈣一類的結晶礦物，從而失去韌性。

  據介紹，研究團隊將圍繞降低復合礦物制備成本等方面展開進一步研究。“材料中無機物含量達到80%已經是很大的突破，但是剩下接近20%的有機高分子使復合礦物不能變成真正的礦物�！眲⒄衙髡f，團隊還希望能揭示“周期性缺陷結構”磷酸鈣的形成機理，并將復合礦物中的有機高分子完全去除，讓人類對無機物的認識、合成與結構控制能更上一層樓。