陶瓷纳米纤维海绵由于具有超高的孔隙率、较低的导热系数、较大的比表面积和化学稳定性而引起了人们的广泛关注。从纤维本身的调节到3D网络的构建方法，人们正在努力改善陶瓷海绵的力学性能，以满足实际应用。迄今为止，通过结构设计已经实现了陶瓷纳米纤维海绵的弹性压缩，但在更复杂的应力状态下，它们仍然表现出脆性断裂。
近日，西安交通大学Lei Su，Hongjie Wang采用旋转化学气相反应法制备了可伸缩的超轻α-Si3N4纳米纤维海绵。
文章要点
1)这种柔而坚固的Si3N4纳米纤维沿着旋转的上升气流生长，形成了高度排列和良好互连的结构，具有弹性可伸缩性、可压缩性和抗穿刺性的独特组合。
2）研究人员系统地跟踪了Si3N4纳米纤维海绵的形成过程。通过优化制备工艺参数，最终制备出多功能Si3N4纳米纤维海绵。
3）海绵具有独特的柔韧性(弯曲、扭曲和剪切可逆)、抗拉性(断裂伸长率>80%)、弹性拉伸(20%)和压缩(60%)、抗穿刺性、高空气过滤效率(>99.8%)和低压降(棉纤维的38%)，使陶瓷海绵成为一种有望在复杂压力条件下应用的高性能多孔材料，例如可穿戴的呼吸器，以保护人们免受PM2.5的污染和可能的微生物。
参考文献
Mingzhu Li, et al, Resilient and Antipuncturing Si3N4 Nanofiber Sponge, Nano Lett., 2023
DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c04475
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c04475
