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Updated: Jul 7, 2025
08:13
Preparation of Biopolymer Aerogels Using Green Solvents
Published on: July 4, 2016
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Fibra de aerogel de punto biomimético para tejidos aislantes térmicos
Mingrui Wu1, Ziyu Shao1, Nifang Zhao2
1State Key Laboratory of Chemical Engineering, College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China.
Science (New York, N.Y.)
|December 21, 2023
Resumen
Los investigadores desarrollaron una fibra de aerogel altamente elástica para textiles imitando el pelo del oso polar. Este avance supera los problemas de fragilidad, permitiendo un aislamiento térmico duradero y efectivo en aplicaciones portátiles.
Área de la Ciencia:
- Ciencias de los materiales
- Ingeniería textil
- Nanotecnología
Sus antecedentes:
- Los aerogeles ofrecen un excelente aislamiento térmico, pero son limitados en aplicaciones textiles debido a su fragilidad y poca procesamiento.
- Las fibras aerogel tradicionales presentan una baja tolerancia a la deformación, lo que dificulta su uso en materiales flexibles.
- El desarrollo de textiles basados en aerogel robustos y procesables es crucial para la gestión térmica avanzada.
Objetivo del estudio:
- Superar las limitaciones de las fibras de aerogel para aplicaciones textiles mejorando sus propiedades mecánicas y procesables.
- Para crear una nueva fibra de aerogel con alta extensibilidad y aislamiento térmico robusto.
- Para demostrar el potencial de esta nueva fibra en el aislamiento térmico portátil.
Principales métodos:
- Encapsulación de fibras de aerogel dentro de una capa estirable para crear una estructura de núcleo de caparazón, inspirado en el pelo de oso polar.
- Caracterización de las propiedades mecánicas, incluida la tolerancia a la deformación y la durabilidad después de repetidos ciclos de estiramiento.
- Evaluar el rendimiento de aislamiento térmico y las propiedades compatibles con los textiles, como la lavabilidad y la posibilidad de teñir.
Principales resultados:
- La nueva fibra de aerogel exhibe una extensibilidad excepcional de hasta un 1000% de deformación, una mejora significativa con respecto a las fibras de aerogel tradicionales (~ 2% de deformación).
- La fibra estructurada con núcleo de cáscara mantiene más del 90% de porosidad interna y un aislamiento térmico estable después de 10.000 ciclos de estiramiento a un esfuerzo del 100%.
- Un suéter tejido con la fibra demostró un rendimiento térmico comparable al plumón, pero con una quinta parte del grosor.
Conclusiones:
- La estrategia de encapsulación del núcleo de la cáscara aborda con éxito los problemas de fragilidad y procesamiento de las fibras de aerogel.
- Esta innovación permite el desarrollo de textiles aerogel mecánicamente robustos, altamente elásticos y térmicamente eficientes.
- La fibra de aerogel desarrollada abre nuevas vías para textiles multifuncionales con aislamiento térmico superior y propiedades de uso.
