现代材料科学已经开发出了通用的制造和增材制造方法,但为特定应用设计材料的能力仍然有限。英属哥伦比亚大学Mohammad Arjmand、滑铁卢大学Milad Kamkar、马萨诸塞大学阿默斯特分校Thomas P. Russell和新加坡国立大学Seeram Ramakrishna介绍了一种新的策略,该策略能够以目标为导向制造具有按需特性的超轻气凝胶。
本文要点:
1)该过程依赖于通过界面络合的可控液体模板,以产生可调的、刺激响应的3D结构(多相)丝状液体模板。该方法涉及纳米级化学和纳米颗粒在液-液界面的微观组装,可生产具有多尺度孔隙率、超低密度(3.05-3.41 mg cm−3)和高压缩性(90%)以及弹性弹性和即时形状恢复的分级宏观气凝胶。
2)研究克服了超轻气凝胶面临的挑战,包括机械完整性差,以及无法为多种应用形成具有按需功能的预定义3D结构。该制造方法具有优异的可控性,能够获得具有高比屏蔽效率(39893 dB cm2 g−1)和有史以来***高吸油率之一(氯仿为48728%)的可调谐电磁干扰屏蔽。
3)这些特性源于液体模板的工程性质,这有望将轻质材料的边界推向系统功能设计和应用。
Seyyed Alireza Hashemi, et al. Liquid-Templating Aerogels. Advanced Materials. 2023
DOI:10.1002/adma.202302826
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202302826