Ynspirearre troch de fleksibiliteit en rigiditeit fan natuerlike spinnesiden webs, ûntwikkele in ûndersyksteam ûnder lieding fan Prof. netwurkstruktuer troch it brûken fan resorcinol-formaldehyde hars as in hurde koalstofboarne.

Yn 'e lêste desennia binne koalstof-aerogels in protte ûndersocht troch grafytyske koalstoffen en sêfte koalstoffen te brûken, dy't foardielen sjen litte yn superelasticiteit. Dizze elastyske aerogels hawwe normaal delicate mikrostruktueren mei goede wurgensbestriding, mar ultralege sterkte. Hurde koalstof toant grutte foardielen yn meganyske sterkte en strukturele stabiliteit troch de sp3 C-induzearre turbostratic "house-of-cards" struktuer. De stivens en fragiliteit steane lykwols dúdlik yn 'e manier om superelastyk te berikken mei hurde koalstoffen. Oant no ta is it noch in útdaging om superelastyske hurde koalstof-basearre aerogels te meitsjen.
De polymerisaasje fan harsmonomeren waard inisjeare yn 'e oanwêzigens fan nanofibers as strukturele sjabloanen om in hydrogel te meitsjen mei nanofibrous netwurken, folge troch it droegjen en pyrolyse om hurde koalstofaerogel te krijen. Tidens polymerization, de monomers deponearje op sjabloanen en las de fiber-fiber gewrichten, wêrtroch in willekeurige netwurk struktuer mei massive robúste gewrichten. Boppedat kinne fysike eigenskippen (lykas diameters fan nanofiber, tichtens fan aerogels, en meganyske eigenskippen) wurde regele troch gewoan ôfstimme sjabloanen en it bedrach fan grûnstoffen.
Troch de hurde koalstofnanofibers en oerfloedige laske gewrichten ûnder de nanofibers, toane de hurde koalstofaerogels robúste en stabile meganyske prestaasjes, ynklusyf superelastisiteit, hege sterkte, ekstreem rappe herstelsnelheid (860 mm s-1) en lege enerzjyferlieskoëffisjint ( <0.16). Nei testen ûnder 50% spanning foar 104 syklusen, toant de koalstof aerogel mar 2% plastyske deformaasje, en behâlde 93% orizjinele stress.
De hurde koalstof aerogel kin de superelasticiteit behâlde yn drege omstannichheden, lykas yn floeibere stikstof. Op grûn fan 'e fassinearjende meganyske eigenskippen hat dizze hurde koalstof-aerogel belofte yn' e tapassing fan stresssensors mei hege stabiliteit en breed detektiveberik (50 KPa), lykas rekbare as bûgbere diriginten. Dizze oanpak hâldt belofte om útwreide te wurden om oare net-koalstof-basearre gearstalde nanofibers te meitsjen en biedt in kânsrike manier om stive materialen te transformearjen yn elastyske as fleksibele materialen troch it ûntwerpen fan de nanofibrous mikrostruktueren.
Post time: Mar-13-2020



