多功能弹性纳米纤维气凝的快速,低成本和无溶解合成
Dingding Zong1, Leitao Cao2, Yaning Sun1
1Ministry of Education Key Laboratory for Advanced Textile Composite Materials, School of Textile Science and Engineering, Tiangong University, Tianjin, 300387, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|May 3, 2025
概括
研究人员开发了一种快速,低成本的方法来创建弹性,多功能气凝. 这种对层次结构纳米纤维气凝 (HENAs) 的新工艺避免了昂贵的干燥方法,从而实现了更广泛的应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 气凝具有独特的特性,如低密度和高孔径,但由于脆弱性,成本和复杂的制造,在实际使用中面临限制.
- 传统的冷干燥或超临界干燥等方法耗时且昂贵,阻碍了大规模的气凝生产.
研究的目的:
- 提出一种新的,低成本的,快速的方法,用于大规模制造层次结构纳米纤维气凝 (HENAs).
- 为了证明使用溶解诱导协调 (DIC) 技术生产弹性和多功能气凝,而无需化学交叉连接或专用干燥.
主要方法:
- 使用溶解诱导协调 (DIC) 方法制造气凝,绕过传统的冷化或超临界干燥.
- 快速制造层次结构纳米纤维气凝 (HENAs),在大约4小时内实现生产.
- 研究了合成气凝的机械弹性,噪声吸收,电磁波吸收和油吸附能力.
主要成果:
- 与传统方法相比,制造时间减少了10倍 (≈4小时 vs ≥48小时).
- 经过100个压缩周期后仅有3.9%的变形,表现出出色的机械弹性,归因于稳定的协调网络.
- 证实了多功能特性,包括有效的噪声吸收 (降噪系数为0.58),电磁波吸收 (7.2GHz带宽) 和高油吸收能力 (36.4gg-1).
结论:
- DIC方法为大规模HENA生产提供了一个简单,快速和成本效益的方法.
- 开发的气凝具有卓越的弹性和多功能性,克服了传统气凝的局限性.
- 这一战略为各种领域的先进气凝材料的实用和广泛应用铺平了道路.
