近日，東華大學(xué)紡織科技創(chuàng)新中心俞建勇院士及丁彬研究員帶領(lǐng)的納米纖維研究團(tuán)隊(duì)在超彈無機(jī)納米纖維氣凝膠領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展。相關(guān)研究成果以“In situ Synthesis of Biomimetic Silica Nanofibrous Aerogels with Temperature-Invariant Superelasticity over One Million Compressions”為題發(fā)表在化學(xué)領(lǐng)域的著名期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》（Angewandte Chemie International Edition）上，文章DOI：10.1002/anie.202001679，該論文第一作者為東華大學(xué)紡織學(xué)院的博士生王斐，共同通訊作者為丁彬研究員和斯陽研究員。

近年來，陶瓷氣凝膠因具有低密度、低熱導(dǎo)率、耐腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，在高溫隔熱、能源儲存、環(huán)境防護(hù)等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。然而，傳統(tǒng)的陶瓷材料普遍存在脆性大、硬度大、不可壓縮等問題，嚴(yán)重限制了其實(shí)際應(yīng)用。針對上述問題，該研究團(tuán)隊(duì)通過以氧化硅納米纖維為構(gòu)筑基元，通過纖維冷凍成型方法在纖維間原位構(gòu)筑“類橡膠”彈性粘結(jié)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而制備出一種具有仿燈芯草纖維框架結(jié)構(gòu)的超彈氧化硅納米纖維氣凝膠。

（氧化硅納米纖維氣凝膠的仿生結(jié)構(gòu)及其彈性粘結(jié)網(wǎng)絡(luò)）

氣凝膠的纖維框架結(jié)構(gòu)不僅賦予了其超彈特性，同時顯著降低了材料的重量，最低密度為0.25mg/cm3。該陶瓷氣凝膠在-100℃到500℃的溫度范圍內(nèi)均表現(xiàn)出超彈性，可承受一百萬次的疲勞壓縮（5%應(yīng)變），甚至在高溫火焰（1100℃）和液氮（-196 ℃）中仍可壓縮回彈。此外，該材料還具有良好的耐火性和隔熱性能，其導(dǎo)熱系數(shù)低至24mW m–1 K–1。該成果有望在高溫隔熱、航空航天、生物工程等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)特效應(yīng)用。

（氧化硅納米纖維氣凝膠不隨溫度而變的超彈特性）

該項(xiàng)研究得到國家自然科學(xué)基金、上海市教育委員會、上海市科學(xué)技術(shù)委員會項(xiàng)目的大力資助。

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