ನೈಸರ್ಗಿಕ ಸ್ಪೈಡರ್ ಸಿಲ್ಕ್ ವೆಬ್‌ಗಳ ನಮ್ಯತೆ ಮತ್ತು ಬಿಗಿತದಿಂದ ಪ್ರೇರಿತರಾಗಿ, ಚೀನಾದ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ (USTC) ಪ್ರೊ. YU ಶುಹಾಂಗ್ ನೇತೃತ್ವದ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ನ್ಯಾನೊ ಫೈಬ್ರಸ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸೂಪರ್‌ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಮತ್ತು ಆಯಾಸ ನಿರೋಧಕ ಹಾರ್ಡ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಏರೋಜೆಲ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಸರಳ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದೆ. ರೆಸಾರ್ಸಿನಾಲ್-ಫಾರ್ಮಾಲ್ಡಿಹೈಡ್ ರಾಳವನ್ನು ಹಾರ್ಡ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಮೂಲವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ ರಚನೆ.

In recent decades, carbon aerogels have been widely explored by using graphitic carbons and soft carbons, which show advantages in superelasticity. These elastic aerogels usually have delicate microstructures with good fatigue resistance but ultralow strength. Hard carbons show great advantages in mechanical strength and structural stability due to the sp3 C-induced turbostratic “house-of-cards” structure. However, the stiffness and fragility clearly get in the way of achieving superelasticity with hard carbons. Up to now, it is still a challenge to fabricate superelastic hard carbon-based aerogels.

ನ್ಯಾನೊಫೈಬ್ರಸ್ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ರಚನಾತ್ಮಕ ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳಾಗಿ ನ್ಯಾನೊಫೈಬರ್‌ಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ರಾಳ ಮೊನೊಮರ್‌ಗಳ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣವನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲಾಯಿತು, ನಂತರ ಒಣಗಿಸಿ ಮತ್ತು ಪೈರೋಲಿಸಿಸ್ ಹಾರ್ಡ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಏರೋಜೆಲ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಮೊನೊಮರ್‌ಗಳು ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಠೇವಣಿ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಫೈಬರ್-ಫೈಬರ್ ಕೀಲುಗಳನ್ನು ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕುತ್ತವೆ, ಬೃಹತ್ ದೃಢವಾದ ಕೀಲುಗಳೊಂದಿಗೆ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಬಿಡುತ್ತವೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು (ನ್ಯಾನೊಫೈಬರ್‌ನ ವ್ಯಾಸಗಳು, ಏರೋಜೆಲ್‌ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು) ಸರಳವಾಗಿ ಟ್ಯೂನಿಂಗ್ ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು.

ಹಾರ್ಡ್ ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಫೈಬರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊಫೈಬರ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಹೇರಳವಾಗಿರುವ ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕಿದ ಕೀಲುಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಕಾರ್ಬನ್ ಏರೋಜೆಲ್‌ಗಳು ಸೂಪರ್-ಎಲಾಸ್ಟಿಸಿಟಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ, ಅತ್ಯಂತ ವೇಗದ ಚೇತರಿಕೆಯ ವೇಗ (860 mm s-1) ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿ ನಷ್ಟ ಗುಣಾಂಕ ಸೇರಿದಂತೆ ದೃಢವಾದ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರವಾದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಪ್ರದರ್ಶನಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. <0.16). 104 ಚಕ್ರಗಳಿಗೆ 50 % ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದ ನಂತರ, ಕಾರ್ಬನ್ ಏರ್ಜೆಲ್ ಕೇವಲ 2 % ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ವಿರೂಪವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 93 % ಮೂಲ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ.

ಹಾರ್ಡ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಏರ್ಜೆಲ್ ದ್ರವ ಸಾರಜನಕದಂತಹ ಕಠಿಣ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಸೂಪರ್-ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಆಕರ್ಷಕ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಈ ಹಾರ್ಡ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಏರ್ಜೆಲ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ವ್ಯಾಪಕ ಪತ್ತೇದಾರಿ ಶ್ರೇಣಿಯ (50 KPa) ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕಗಳ ಅನ್ವಯದಲ್ಲಿ ಭರವಸೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಜೊತೆಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸಬಹುದಾದ ಅಥವಾ ಬಗ್ಗಿಸಬಹುದಾದ ವಾಹಕಗಳು. ಈ ವಿಧಾನವು ಇತರ ಕಾರ್ಬನ್-ಅಲ್ಲದ ಸಂಯೋಜಿತ ನ್ಯಾನೊಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಭರವಸೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊಫೈಬ್ರಸ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕಠಿಣ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಅಥವಾ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಭರವಸೆಯ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.