寻找轻质和机械性能好的超绝缘（绝热和绝声）对节能建筑和其他很多领域至关重要。超绝缘材料需要严格调节热量在其中的传递。二氧化硅气凝胶是一种非常高效的热绝缘材料，其热导率甚至可以低于静止的空气。但是由于复杂的超临界加工过程和干燥过程中的结构退化，二氧化硅气凝胶的大规模应用受到了限制。虽然通过加入添加剂，如碳纳米线或高分子纤维，的方式提高气凝胶的机械性能。但到目前为止，在实现高机械强度的同时不破坏气凝胶的绝缘和轻质性仍然是一个挑战。鉴于此，纽约州立大学布法罗分校的Shenqiang Ren团队合成了一种轻质且具有梯度孔道的陶瓷气凝胶，此气凝胶表现出超低的热导率、超高的机械强度、超强的隔音性能和耐火性。

亮点

1，合成了一种轻质具有梯度孔道额二氧化硅气凝胶单片。材料中的介孔和大孔分别由CTAB和尿素热解产生的气泡导向生成。

2，所得的气凝胶表现出优异的热和声绝缘性，并具有超高的机械性能。其导热系数和抗压强度分别达到0.036 W m⁻¹ K⁻¹和89.85 MPa。

3，由于超强的机械性能，作者可以对所得的气凝胶进行任意的加工处理，比如剪裁、抛光和无缝连接。

4，湿热循环测试表明，所得的材料具有高稳定性。

Ruizhe Yang, Feng Hu, Lu An, Jason Armstrong, Yong Hu, Changning Li, Yulong Huang, Shenqiang Ren. A Hierarchical Mesoporous Insulation Ceramic.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b04411

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b04411