陶瓷气凝胶因其超低密度、高孔隙率和多功能而在许多应用中具有吸引力，但在极端环境中使用时，机械性能和热稳定性之间的典型权衡关系限制了陶瓷气凝胶的应用。

近日，东华大学丁彬教授，Yang Si展示了一种电流体动力学方法，即3D电纺丝，直接制造出具有交织的卷曲纳米纤维结构的陶瓷纳米纤维气凝胶。3D交织卷曲纳米纤维结构陶瓷气凝胶(ICCA)具有超轻、柔韧、可拉伸、可压缩、耐疲劳和超低导热系数等优异性能。

文章要点

1）ICCA可以从其原始形态拉伸到100%的拉伸应变而不断裂，同时在超过40%的拉伸应变、60%的压缩应变或90%的屈曲应变的大变形下表现出优异的恢复能力，以及100,000次的强大的疲劳容限。

2）此外，莫来石相为陶瓷气凝胶提供了从-196到1400 ℃的热稳定性，并且气凝胶在1300 ℃煅烧1 h后仍具有可重复的拉伸性。

3）研究人员最后论证了ICCAs可以作为高性能的隔热材料应用。同时，通过该方法制备了长170 cm、宽130 cm、高12 cm的大规模纳米纤维气凝胶。

这些结果对个人防护装备、太空飞行器的热防护系统和灵活的可穿戴电子设备具有广泛的技术和工程意义。

参考文献

Xiaota Cheng, et al, Direct synthesis of highly stretchable ceramic nanofibrous aerogels via 3D reaction electrospinning, Nat Commun 13, 2637 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-30291-x

https://doi.org/10.1038/s41467-022-30435-z