Tha aerogel ceirmeach ultra-aotrom air a chleachdadh gu farsaing ann an raointean teirmeach, dealain, magnetach, meidigeach, optigeach agus ceimigeach air sgàth a dùmhlachd ìosal agus a ghiùlan teirmeach, farsaingeachd uachdar sònraichte àrd, porosity àrd agus inertia ceimigeach is teirmeach. Ach, tha an aerogel ceirmeach traidiseanta brisg agus duilich a phròiseasadh, agus tha e buailteach do thuiteam structarail fo chuideam no deformachadh àrd taobh a-muigh, a tha a’ cuingealachadh a chleachdadh ann an àrainneachdan anabarrach leithid aerospace agus dìon nàiseanta. Mar sin, tha e fhathast duilich feartan tensile aerogel ceirmeach a leasachadh le dealbhadh structarail.

O chionn ghoirid, chleachd sgioba rannsachaidh Oilthigh Donghua dòigh-obrach trì-thaobhach airson snìomh electrostatach le fighe trì-thaobhach le structar nanofibers lùbte le aerogel ceirmeag (ICCAs). Tha feartan meacanaigeach sàr-mhath agus seasmhachd teirmeach aig an aerogel, a tha sìmplidh, luath agus saor airson cinneasachadh mòr le nanofibers ceirmeag cumadh iom-fhillte.

Tha snìomh electrostatach ath-ghnìomhach trì-thaobhach air a smachdachadh le ath-bhualadh sol-gel anns a’ jet. Le bhith ag atharrachadh ìre protonation mìrean colloidal, faodar ìre gelation an jet sol a smachdachadh agus faodar cumadh an jet a smachdachadh gu mionaideach ann am mìle-diogan. Anns an sgrùdadh seo, chaidh modh spraeraidh boinne cònail atharrachadh gu modh ioma-spraeidh le bhith a’ cur beagan de phoilimear ann am fuasgladh sol le seoltachd àrd agus slaodachd ìosal, agus cha deach buaidh a thoirt air an dùmhlachd eadar mìrean colloidal. Air sgàth a’ chomas uachdar àrd, tha an jet air a shìneadh gu bhith na shruth dìreach caol, a’ cruthachadh structar lùbach trì-thaobhach. Bidh na mìrean colloidal ath-ghnìomhach a’ cruthachadh cnàimhneach cruaidh agus ceangailte gu mòr tro dhùmhlachd agus cruadhachadh jet, a chuireas casg air deformachadh agus tuiteam structar nan nanofibers crùbach 3D. Mu dheireadh, chaidh an ro-ruithear aerogel a losgadh ann an èadhar aig 1000 ℃ airson 1 uair gus ICCAn fhaighinn.

An coimeas ri structar sreathanach stuthan snàithleach ceirmeag traidiseanta agus structar slabhraidh neamhnaideach aerogel ceirmeag traidiseanta, tha structar nanofiber eadar-fhighte trì-thaobhach aig ICCA, a tha fhathast a’ cumail deagh sheasmhachd teirmeach eadhon an dèidh losgadh aig 1400 ℃. A bharrachd air an sin, faodar ICCA a shìneadh agus a cheangal gun bhriseadh sam bith ri fhaicinn. Le dùmhlachd de 6 mg / cm3 agus cuideam de 0.06 g, faodaidh ICCA seasamh ri timcheall air 3,300 uair a chuideam fhèin gun bhriseadh.

Tha sùbailteachd teannachaidh, strì an aghaidh sgìths agus ductility sàr-mhath aig ICCAs. Faodar a shìneadh bhon chruth tùsail gu 100% deformachadh teannachaidh gun bhriseadh, agus tha an cuideam brisidh teannachaidh 12.7kpa. Faodaidh ICCAs seasamh ri 1000 cearcall teannachaidh-sgaoilidh aig 40% deformachadh; Nuair a tha an deformachadh crathaidh 5%, bidh am modúl stòraidh lùtha, am modúl call agus an co-mheas maothachaidh gun atharrachadh às deidh 100,000 uair de shìneadh. Às deidh ròstadh aig 1300 ℃ airson 1 uair, sheall ICCAs fhathast ductility sàr-mhath agus deformachadh teannachaidh suas ri 48.3%.

Le seoltachd teirmeach ìosal, comas sìneadh àrd agus sùbailteachd, faodar ICCAn a chleachdadh mar stuth inslithe teirmeach ann an àrainneachdan anabarrach agus tha iad furasta an ullachadh. Faodar an ro-ruithear aerogel nanofiber ceirmeach le fad 170 cm, leud 130 cm, àirde 12 cm agus cuideam 313 g ullachadh gu furasta agus gu sgiobalta taobh a-staigh uair a thìde tron ​​ionad pìleat.

Tha cuideam air leth aotrom, insaladh teirmeach, seasmhachd structarail làidir, agus strì an aghaidh teannachaidh is sgìths aig ICCAn, agus mar sin dh’fhaodadh e a bhith feumail airson uidheamachd dìon pearsanta, siostaman dìon teirmeach charbadan fànais agus electronics sùbailte so-ghiùlain. Chaidh obair co-cheangailte fhoillseachadh ann an Nature leis an tiotal "Direct synthesis of highly stretchable ceramic nanofibrous Aerogels via 3D reaction electrospinning" Communications.