扭转韧性突破!科学家研发新型复合气凝胶纤维

近日,青岛大学教授姜伟团队巧妙地利用生物基高分子材料,通过湿法纺丝与冷冻干燥技术,成功制备出兼具轻质与优异扭转力学性能的复合气凝胶纤维,为高性能功能性纺织品的开发开辟了新路径。相关成果发表于《现代纺织技术》。 气凝胶被誉为“冻结的烟”,因其极高的孔隙率和极低的密度,在隔热、过滤、能源等领域备受青睐。然而,传统无机气凝胶本征脆弱的机械性能,尤其是面对扭转、弯曲等复杂应力时的易碎性,成为了阻碍其向柔性纺织材料转化的“卡脖子”难题。 研究团队的核心创新在于材料体系的设计。他们摒弃了传统硅基原料,转而选用细菌纤维素与海藻酸钠的复合材料。 在制备工艺上,团队采用注射泵将纺丝原液挤出至凝固浴中得到水凝胶纤维,再通过溶剂置换与冷冻干燥技术,在保留网络结构的同时,将水分置换为空气,最终获得细菌纤维素-海藻酸钙气凝胶纤维。 对于可穿戴纺织材料而言,纤维不仅需要承受拉伸,更需应对复杂的扭转与弯曲。实验结果表明,得益于细菌纤维素的纳米增强......阅读全文

纳米纤维气凝胶竟然能感受温度变化?

  具有超弹性和抗疲劳性的轻质可压缩材料,尤其是其中适应广阔温度范围的材料,是航空航天、机械缓冲、能量阻尼和软机器人等领域的理想材料。许多低密度的聚合物泡沫是高度可压缩的,但它们在重复使用时往往易疲劳,并在聚合物玻璃化转变和熔融温度附近发生超弹性退化。尽管研究者已经开发出各种热稳定的轻质金属和陶瓷泡

新型纳米纤维气凝胶可有效吸收交通噪声

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/3/474808.shtm 交通噪声一直被认为是最烦人的污染之一,对人类的生理和心理健康造成严重危害。近日,东华大学纺织科技创新中心印霞、斯阳、丁彬联合团队开发了一种分层结构的弹性陶瓷电纺纳米纤维气凝胶,可

新型纳米纤维气凝胶可有效吸收交通噪声

  交通噪声一直被认为是最烦人的污染之一,对人类的生理和心理健康造成严重危害。近日,东华大学纺织科技创新中心印霞、斯阳、丁彬联合团队开发了一种分层结构的弹性陶瓷电纺纳米纤维气凝胶,可有效吸收交通噪声等低频噪声,助力解决噪声污染问题。近日,相关成果发表在美国化学会的《纳米快报》上。  为解决交通噪声等

什么是气凝胶

溶胶或溶液中的胶体粒子或高分子在一定条件下互相连接,形成空间网状结构,结构空隙中充满了作为分散介质的液体(在干凝胶中也可以是气体,干凝胶也称为气凝胶),这样一种特殊的分散体系称作凝胶。不太好理解的话,你可以把凝胶想象成海绵。吸饱了水的海绵就是“水凝胶”,干燥的海绵(可以视为吸饱了气体)就是“气凝胶”

苏州纳米所制备凯夫拉气凝胶纤维-具长效隔热保温性能

  中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员张学同领导的气凝胶团队通过溶解杜邦的Kevlar纤维获得纳米纤维分散液,制备出了一种具有高孔隙率和高比表面积的凯夫拉气凝胶纤维,具有优异的力学性能,可以任意弯曲、打结、编织等具有优异的力学性能,可以任意弯曲、打结、编织等。  因防寒服装对保暖性、轻便性

气凝胶材料酝酿市场爆发

   气凝胶,英文名称为“aerogel”,意为“飞行的凝胶”(组合词areo-gel)。凝胶怎么会飞?想象一下,如果把水母的水分“拿掉”却不改变其体积大小,将会如何?气凝胶即是如此,它自身的80%~99.8%以气态形式存在——这也正是它的神奇之处,气凝胶是人类能够人工制造出来的最轻的非晶固态材料,

肌原纤维蛋白凝胶的质构测定

肌原纤维蛋白是组成肌肉中肌原纤维的蛋白质,主要包括原肌球蛋白、肌球蛋白、肌原蛋白、肌动球蛋白等几类。肌原纤维蛋白占猪肉中总蛋白含量的50%~55%,占鱼肉中总蛋白含量的 55%~60%。肌原纤维蛋白不仅与肌肉收缩有关,还与弹性、持水性和粘附性等质构特性有着密不可分的关系。肌原纤维蛋白可以经过热诱导形

新型纳米纤维水凝胶用于促进伤口愈合

近日,华南理工大学教授王小英团队、暨南大学附属第一医院副教授张还添及教授查振刚团队通过利用自组装和化学交联结合的策略,开发出一种具有低硬度、高抗压强度、抗溶胀、可载药和生物降解的胶原纤维状可注射水凝胶。相关成果发表于Bioactive Materials。HML纳米复合水凝胶的制备及应用示意图。研究

气凝胶助力太赫兹技术应用

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/515062.shtm科技日报讯 (记者刘霞)瑞典林雪平大学科学家在最新一期《先进科学》杂志上发表研究,展示了一种由纤维素和导电聚合物制成的新型气凝胶。这种气凝胶可对通过其中的高频太赫兹光进行调节,为医学

气凝胶绝热毡的绝热原理

气凝胶绝热毡的绝热原理是什么气凝胶,也称为干凝胶,密度仅为空气密度的2.75倍,是世界上密度最小的固体。气凝胶依照其组成不同可以分为碳系,硅系,硫系,金属氧化物系,金属系等。可是现在开发和使用较多的是硅系气凝胶——二氧化硅气凝胶。气凝胶是一种新式轻质纳米多孔产品,它具有纳米结构(典型孔径小于50nm

二氧化硅气凝胶的溶胶凝胶过程分析

  溶胶-凝胶工艺经常用于制备介孔材料,介孔材料由于具有特殊的性能已经应用于多各行业,例如建筑、绝缘材料、特殊玻璃或陶瓷等。它们的制备通常需要两步工艺:步聚合形成凝胶(添加引发剂),第二步干燥凝胶获得硬质材料。   在步中,配方(引发剂浓度、单体性质)和凝胶过程(温度条件)决定了最终的凝胶性质

新型气凝胶助力太赫兹技术应用

  瑞典林雪平大学科学家在最新一期《先进科学》杂志上发表研究,展示了一种由纤维素和导电聚合物制成的新型气凝胶。这种气凝胶可对通过其中的高频太赫兹光进行调节,为医学成像、通信等领域带来新的应用可能性。  太赫兹波,位于电磁波谱的微波和红外光之间,因高频率而备受关注。其在太空探索、安全技术、通信系统以及

陶瓷气凝胶研究取得新进展

  西安交通大学材料学院王红洁教授课题组基于前期在弹性陶瓷气凝胶变形和隔热机理方面的相关研究,从结构设计的角度,提出并制备了一种由碳化硅基陶瓷纳米线构筑的层状陶瓷气凝胶。近日,该研究成果发表于《自然·通讯》。  陶瓷气凝胶具有轻质、化学稳定和超级隔热等优点,但其应用受到脆性和低强度的限制。为了提高其

陶瓷气凝胶研究取得新进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512177.shtm西安交通大学材料学院王红洁教授课题组基于前期在弹性陶瓷气凝胶变形和隔热机理方面的相关研究,从结构设计的角度,提出并制备了一种由碳化硅基陶瓷纳米线构筑的层状陶瓷气凝胶。近日,该研究成果

纤维素基功能水凝胶领域研究获进展

近日,华南农业大学生物质工程研究院教授王清文带领的生物质材料·家居工程团队在纤维素基功能水凝胶研究领域取得新进展。相关研究发表于Advanced Functional Materials。华南农业大学2021级博士研究生刘菁为该论文第一作者,教授刘珍珍为通讯作者,副教授刘涛为共同通讯作者。该工作受到

杂化气凝胶制备首用真空干燥

  在科技部、国家自然科学基金委的大力支持下,中科院化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室的科研人员日前首次通过简便的真空干燥技术,制备了弹性低密度有机-无机杂化气凝胶。这种制备方法简便、性能优异、易于表面功能化的气凝胶材料对于拓展气凝胶的实际应用具有重要的意义。   科研人员首先通过分子设计,

透明气凝胶提高双层玻璃隔热能力

  美国科罗拉多大学研究团队开发出一种方法,通过添加透明气凝胶来更好地隔热,这种方法可用于窗户的双层玻璃中。在发表于最新一期《自然·能源》杂志上的论文中,该团队描述了气凝胶的制作方法,以及使用这种材料的窗户有望在很大程度上提高能源效率。  双层玻璃之间是隔热空气,可提高房屋的保温隔热水平。尽管如此,

超弹电磁屏蔽气凝胶研究取得进展

屏蔽电磁干扰对人类健康和电子设备可靠性具有重要影响。根据电磁屏蔽机理,电导率是决定电磁屏蔽效率的关键因素,因而传统的电磁屏蔽材料以导电金属为主。但金属存在材料密度大、价格高、易腐蚀、柔性差等问题,难以满足新一代电子设备的要求。聚合物/导电填料纳米复合材料具有密度低、柔性好、成本低等优点,且该材料还可

透明气凝胶提高双层玻璃隔热能力

美国科罗拉多大学研究团队开发出一种方法,通过添加透明气凝胶来更好地隔热,这种方法可用于窗户的双层玻璃中。在发表于最新一期《自然·能源》杂志上的论文中,该团队描述了气凝胶的制作方法,以及使用这种材料的窗户有望在很大程度上提高能源效率。 双层玻璃之间是隔热空气,可提高房屋的保温隔热水平。尽管如此,此

气凝胶:能改变世界的多功能材料

  气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点,化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来,中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺,开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。  气凝胶是一种超材料,它非常轻,即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目

气凝胶:能改变世界的多功能材料

气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点,化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来,中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺,开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。 气凝胶是一种超材料,它非常轻,即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目前

超级隔热陶瓷气凝胶可用于航天领域

超级隔热陶瓷气凝胶材料在高温下保持了结构稳定的良好力学和耐高温性能。兰州大学供图  兰州大学土木工程与力学学院青年教授张强强与哈尔滨工业大学、美国加州大学洛杉矶分校和伯克利分校的学者合作,研制出一种同时具备超轻、高力学强度和超级隔热三大特点的陶瓷气凝胶。利用其设计的超级隔热系统可应用于航天器等领域。

凝胶色谱气相色谱质谱联用仪

  凝胶色谱-气相色谱-质谱联用仪是一种用于化学、农学、林学、食品科学技术领域的分析仪器,于2016年10月28日启用。  技术指标  1.气相色谱仪:1.1操作最高温度:450℃;1.2程序升温的阶数:20 阶;1.3分流/不分流毛细管进样口;1.4 压力设定范围:0~970kPa;1.5 分流比

纳米气凝胶毡由那些材料制成的?

  纳米气凝胶毡由那些材料制成的?气凝胶隔热材料简介   纳米气凝胶复合隔热材料,是利用气凝胶的隔热性能,再通   过特殊生产工艺复合而成,是一种导热系数极低的无机多孔隔热   材料。   1、独特的纳米结构   由下图(10万倍电镜照片)可见材料内部孔隙均在50-80纳米之间,本材料孔隙

纳米气凝胶毡由那些材料制成的

  纳米气凝胶毡由那些材料制成的?气凝胶隔热材料简介   纳米气凝胶复合隔热材料,是利用气凝胶的隔热性能,再通   过特殊生产工艺复合而成,是一种导热系数极低的无机多孔隔热   材料。   1、独特的纳米结构   由下图(10万倍电镜照片)可见材料内部孔隙均在50-80纳米之间,本材料孔隙

新型纤维水凝胶材料有望作为软组织替代品

  一个由整形外科医生和材料科学家组成的团队在治疗软组织缺损的常见临床问题方面取得了重大进展。他们发明了一种具有良好耐受性并可促进软组织和血管生长的合成软组织替代品。  这种新材料无需过于致密即可保持其形状,克服了当前组织填充物要么太软,要么不够疏松,无法让细胞进入并开始组织再生的困难。该项研究发表

学者研发出纳米纤维水凝胶用于促进伤口愈合

  近日,华南理工大学教授王小英团队、暨南大学附属第一医院副教授张还添及教授查振刚团队通过利用自组装和化学交联结合的策略,开发出一种具有低硬度、高抗压强度、抗溶胀、可载药和生物降解的胶原纤维状可注射水凝胶。相关成果发表于Bioactive Materials。  HML纳米复合水凝胶的制备及应用示意

化学所在气凝胶研究领域取得新进展

  气凝胶是目前已知的密度最低的合成材料之一,因其极小的表观密度和热导率,高的孔隙率和比表面积,引起了广泛的关注。然而,气凝胶的多孔结构和极低密度导致其力学强度差;此外,常用的超临界干燥法制备程序繁杂、周期长、产量低、成本高, 制约了气凝胶的实际应用。   在国家科技部、国家自然科学基金委的大

孔洞石墨烯气凝胶有望用于低温能源器件

  石墨烯气凝胶,经由石墨烯片层三维搭接、组装而来的石墨烯宏观体材料,具有三维连续多孔网络结构,表现出高比表面积、高孔隙率、优异导电性能及电化学行为,在能源存储、传感、吸附、复合材料等领域有重要应用前景。然而,目前常规石墨烯气凝胶的三维组装以石墨烯片层间的“面-面”局部搭接方式为主,进而形成具有三维