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新型彈性“烯陶”氣凝膠可耐2000℃高溫
2025年07月21日 14:06:57
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：264
浙江大學(xué)高分子學(xué)系高超教授團隊聯(lián)合西安交通大學(xué)劉益?zhèn)惤淌趫F隊制備出具有微穹頂結(jié)構(gòu)的高彈“烯陶”氣凝膠，成為智能穿戴設(shè)備、航天航空等領(lǐng)域的理想選擇。
近日，浙江大學(xué)高分子學(xué)系高超教授團隊聯(lián)合西安交通大學(xué)劉益?zhèn)惤淌趫F隊制備出具有微穹頂結(jié)構(gòu)的高彈“烯陶”氣凝膠。其耐熱能力突破2000攝氏度大關(guān)，在反復(fù)擠壓下依然保持輕盈高彈、性能穩(wěn)定。相關(guān)研究成果發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上。
氣凝膠是指通過溶膠凝膠法，用一定的干燥方式使氣體取代凝膠中的液相而形成的一種納米級多孔固態(tài)材料。如明膠、阿拉伯膠、硅膠、毛發(fā)、指甲等。氣凝膠也具凝膠的性質(zhì)，即具膨脹作用、觸變作用、離漿作用。
此次研究中，科研團隊采用操作簡單的二維通道受限發(fā)泡方法，將氣凝膠內(nèi)部氣孔形狀變?yōu)轳讽斀Y(jié)構(gòu)，能夠更好地消化外部沖擊。計算機仿真模擬顯示，微穹頂結(jié)構(gòu)的彈性應(yīng)變能存儲能力至少是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的10倍，從而讓氣凝膠展現(xiàn)彈性抗壓的特性。
科研團隊制備的“烯陶”氣凝膠，一半是陶瓷、一半是石墨烯，是兩者在原子層面的二維雜化。實驗顯示，烯陶氣凝膠在寬溫域范圍具有突出的力學(xué)彈性，不僅常溫下能被反復(fù)壓縮，而且在零下268.8攝氏度至2000攝氏度的環(huán)境中仍保持99%彈性應(yīng)變的優(yōu)異性能。
未來，隨著技術(shù)的持續(xù)優(yōu)化與升級，這種“烯陶”氣凝膠有望得到更廣泛的應(yīng)用。它不僅具備輕盈、高效的隔熱性能，還具有極高的強度和柔韌性，使其成為智能穿戴設(shè)備、航天航空等領(lǐng)域的理想選擇。
素材來源：科技日報
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