प्राकृतिक मकड़ी के रेशम के जालों के लचीलेपन और कठोरता से प्रेरित होकर, चीन के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय (यूएसटीसी) के प्रोफेसर यू शुहोंग के नेतृत्व में एक शोध दल ने एक कठोर कार्बन स्रोत के रूप में रेसोर्सिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड राल का उपयोग करके नैनोफाइब्रस नेटवर्क संरचना के साथ सुपरइलास्टिक और थकान प्रतिरोधी कठोर कार्बन एरोजेल बनाने की एक सरल और सामान्य विधि विकसित की है।

हाल के दशकों में, ग्रेफाइटिक कार्बन और सॉफ्ट कार्बन का उपयोग करके कार्बन एरोजेल का व्यापक रूप से पता लगाया गया है, जो सुपरइलास्टिसिटी में लाभ दिखाते हैं। इन लोचदार एरोजेल में आमतौर पर अच्छी थकान प्रतिरोध के साथ नाजुक सूक्ष्म संरचनाएं होती हैं लेकिन बहुत कम ताकत होती है। हार्ड कार्बन sp3 C-प्रेरित टर्बोस्ट्रेटिक "हाउस-ऑफ-कार्ड्स" संरचना के कारण यांत्रिक शक्ति और संरचनात्मक स्थिरता में बहुत लाभ दिखाते हैं। हालाँकि, कठोरता और नाजुकता स्पष्ट रूप से हार्ड कार्बन के साथ सुपरइलास्टिसिटी प्राप्त करने के रास्ते में आती है। अब तक, सुपरइलास्टिक हार्ड कार्बन-आधारित एरोजेल बनाना अभी भी एक चुनौती है।

रेजिन मोनोमर्स का पोलीमराइजेशन संरचनात्मक टेम्पलेट्स के रूप में नैनोफाइबर की उपस्थिति में शुरू किया गया था ताकि नैनोफाइबरस नेटवर्क के साथ हाइड्रोजेल तैयार किया जा सके, इसके बाद कठोर कार्बन एरोजेल प्राप्त करने के लिए सुखाने और पायरोलिसिस किया गया। पोलीमराइजेशन के दौरान, मोनोमर्स टेम्पलेट्स पर जमा होते हैं और फाइबर-फाइबर जोड़ों को वेल्ड करते हैं, जिससे बड़े पैमाने पर मजबूत जोड़ों के साथ एक यादृच्छिक नेटवर्क संरचना बनती है। इसके अलावा, भौतिक गुणों (जैसे नैनोफाइबर का व्यास, एरोजेल का घनत्व और यांत्रिक गुण) को केवल टेम्पलेट्स और कच्चे माल की मात्रा को ट्यून करके नियंत्रित किया जा सकता है।

कठोर कार्बन नैनोफाइबर और नैनोफाइबर के बीच प्रचुर मात्रा में वेल्डेड जोड़ों के कारण, कठोर कार्बन एरोजेल मजबूत और स्थिर यांत्रिक प्रदर्शन प्रदर्शित करते हैं, जिसमें सुपर-लोच, उच्च शक्ति, अत्यंत तेज़ रिकवरी गति (860 मिमी एस-1) और कम ऊर्जा हानि गुणांक (<0.16) शामिल हैं। 104 चक्रों के लिए 50% तनाव के तहत परीक्षण करने के बाद, कार्बन एरोजेल केवल 2% प्लास्टिक विरूपण दिखाता है, और 93% मूल तनाव को बनाए रखता है।

कठोर कार्बन एरोजेल कठोर परिस्थितियों में भी अपनी अत्यधिक लोच बनाए रख सकता है, जैसे कि तरल नाइट्रोजन में। आकर्षक यांत्रिक गुणों के आधार पर, यह कठोर कार्बन एरोजेल उच्च स्थिरता और विस्तृत डिटेक्टिव रेंज (50 KPa) के साथ-साथ स्ट्रेचेबल या बेंडेबल कंडक्टर के साथ तनाव सेंसर के अनुप्रयोग में आशाजनक है। यह दृष्टिकोण अन्य गैर-कार्बन आधारित समग्र नैनोफाइबर बनाने के लिए विस्तारित होने का वादा करता है और नैनोफाइब्रस माइक्रोस्ट्रक्चर को डिज़ाइन करके कठोर सामग्रियों को लोचदार या लचीली सामग्रियों में बदलने का एक आशाजनक तरीका प्रदान करता है।