朱美芳院士团队研究兼具优异机械稳定性与隔热性能的纳米纤维气凝胶
时间:2026-06-05 14:56:10 来源:易丝帮
纳米纤维气凝胶具备极低的堆积密度,在轻质航空航天结构领域极具应用价值。但这类材料普遍存在本征脆性问题,在复杂机械载荷作用下易发生严重结构失效。
东华大学朱美芳院士团队成艳华副教授、上海交通大学医学院附属松江医院/松江研究院张君妍副研究员合作,以连续交联的天然细菌纤维素(BC)网络为基底,通过乙烯基倍半硅氧烷(PVSQ)原位气相聚合反应,制备出纤维间结点经硅氧烷键共价键合的核壳结构复合气凝胶。相关成果于近期刊发于《Advanced Materials(先进纤维材料)》。
此项研究具有两大创新点:
一是该独特结构赋予细菌纤维素-乙烯基倍半硅氧烷复合气凝胶(BC-PVSQ)优异的力学适配性与韧性:压缩率可达99%以上,具备良好弯曲回弹性(曲率大于20mm−1)、出色的拉伸强度,且经上万次剪切循环后仍能保持结构完整。同时具有低密度(16.1mg cm−3)与低热导率(27.0±0.2mW m−1 K−1)。
二是研究开展了概念验证实验,证实该材料可应用于太空可展开式增阻离轨球体,能够实现可逆折叠压缩与稳定展开;也可用于柔性舱体隔热层,在模拟火星大气环境下,其隔热性能优于传统航空航天隔热材料。





