气凝胶纤维是气凝胶多孔网络和纤维细长几何形状的同时体现，在隔热方面显示出优于天然和合成纤维的重要优势。然而，如何在动态溶胶-凝胶转变过程中控制所得气凝胶纤维的结构单元取向度以扩展其新兴应用的功能是一个巨大的挑战。

近日，中科院苏州纳米所张学同研究员以凯夫拉（Kevlar）纳米纤维为原料，依次通过液晶纺丝、动态溶胶-凝胶转变、冷冻干燥和冷等离子体疏水化制备了具有不同结构单元取向度的纳米级凯夫拉液晶（NKLC）气凝胶纤维。

文章要点

1）由此产生的NKLC气凝胶纤维表现出极高的机械强度(41.0 MPa)、优异的隔热性能(0.037 W·m^-1·K^-1)和自清洁性能(水接触角为154°)。

2）超疏水NKLC气凝胶纤维可以在气凝胶和凝胶状态之间循环转换，而包含不同结构单元取向度的凝胶纤维在偏振光下显示出可区分的亮度。

3）基于这些性能，用高取向和低取向NKLC气凝胶纤维编织或刺绣的数字纺织品能够在一平方米内实现高达6.0 Gb的信息加密和按需解密。

因此，可以预见，调整结构单元的取向度将是赋予液晶气凝胶纤维性能以用于热绝缘之外的潜在应用的合适策略。

参考文献

Zengwei Liu, et al, Nanoscale Kevlar Liquid Crystal Aerogel Fibers, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c06591

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c06591