《Nature》刊：新进展！一种具有优异韧性和隔热性能的陶瓷气凝胶

背景介绍

然而，传统的由氧化物纳米颗粒组成的陶瓷气凝胶通常表现出较低的强度和脆性。为了增强和增韧陶瓷气凝胶，人们制造了聚合物交联陶瓷气凝胶和纤维增强陶瓷气凝胶，以提高其强度和可变形性，然而，这些材料存在热不稳定性或严重的粉尘释放问题，阻碍了它们的实际应用。

最近基于柔性陶瓷纳米结构的气凝胶的发展为克服这些缺点提供了另一种方法。陶瓷纳米结构构件的良好柔韧性和纳米结构组装的高多孔微结构使这些陶瓷气凝胶具有可逆的可压缩性，甚至可恢复的可弯曲性和拉伸性。3D打印技术也被用于制造具有可调机械性能的弹性陶瓷气凝胶。然而，这些改性气凝胶的强度和模量通常为几到几十kPa，在搬运过程和服务中，这些气凝胶的强度和模量太弱，无法提供足够的承载能力。因此，开发同时具有机械稳健性、足够的可变形性和良好的隔热性能的陶瓷气凝胶是非常需要的，但解决这些性能之间的冲突仍然是一个挑战。