轻质多孔气凝胶作为纳米材料中的明星材料之一,近年来在各种新兴领域受到了广泛关注。但由于其密度低、力学性能弱,使得其构型编辑能力面临挑战。
鉴于此,中国科学院苏州纳米所张学同团队受民间艺术(陶艺、折纸、编织)启发,建立了一种高效的两次凝胶化(TC)策略,实现构型可编辑高强气凝胶的制备。作为概念验证,选择芳纶纳米纤维(ANFs)和聚乙烯醇(PVA)作为气凝胶的主要成分,其中PVA在第一次凝胶化过程中形成弹性的构型可编辑凝胶网络,ANF在第二次凝胶化过程中形成构型锁定凝胶网络。TC策略保证了所制备的ANF-PVA (AP)气凝胶既具有高韧性,又具有构型编辑能力。所得特殊构型产物能够突破气凝胶的性能限制,大大拓展气凝胶的应用领域。
该工作以“Folk arts-inspired twice-coagulated configuration-editable tough aerogels enabled by transformable gel precursors”为题,发表在国际知名期刊《Nat. Commun.》上。文章第一作者是中科院苏州纳米所李立山博士,通讯作者为张学同研究员,合作者包括青岛科技大学的马风国博士。该工作获得了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等资助。
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