氮化硼氣凝膠

氣凝膠，被譽為改變世界的新材料，具有孔隙率高、比表面積大、密度低、絕熱性能好等優(yōu)異理化性質(zhì)，在熱/聲/電絕緣、催化劑/藥物載體、星際塵埃收集、環(huán)境修復(fù)、能源與傳感等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。然而，其自身力學(xué)缺陷，如強度弱、易脆、變形能力差等弊端，尤其是較寬溫度范圍內(nèi)抵抗不同載荷沖擊能力，成為氣凝膠獲得實際應(yīng)用的最重要障礙之一。針對上述問題，中國科學(xué)院科學(xué)家團(tuán)隊——蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員張學(xué)同領(lǐng)導(dǎo)的氣凝膠團(tuán)隊與德國科學(xué)家合作，將實驗設(shè)計與理論計算相結(jié)合，通過溶劑組分調(diào)控氫鍵網(wǎng)絡(luò)，尋找到一條簡便、高效、綠色的合成路徑，成功制備得到超柔性氮化硼納米帶氣凝膠，并實現(xiàn)了氣凝膠材料在很寬溫度范圍內(nèi)

在一朵花的花蕊上，仿佛停住了一團(tuán)凝固的“云”。圖片來源：X Xu and X Duan）這其實是一小塊氮化硼氣凝膠樣品，它十分輕盈，密度只有水的1%。它在掃描電鏡下的微觀結(jié)構(gòu)是這樣的：氣凝膠是什么呢？大家可以想象一下一個三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)里面“網(wǎng)住”了水的凝膠結(jié)構(gòu)，而如果把其中的水都替換成氣體，也就是氣凝膠了。氣凝膠需要特殊的工藝來制備。氣凝膠材料因為非常非常輕和隔熱而受人青睞，應(yīng)用前景包括在極端的溫度條件下保護(hù)航天設(shè)備等。但很多氣凝膠也存在機械性能不夠穩(wěn)定的問題，在急劇的溫度變化中容易變成脆弱。而這一次研究者做出了機械性能更加穩(wěn)定的氣凝膠，它可以抗住連續(xù)一周時間1400℃的高溫，也可以在急劇的溫度