Įkvėpta natūralių vorų šilko tinklų lankstumo ir standumo, mokslininkų grupė, vadovaujama prof. YU Shuhong iš Kinijos mokslo ir technologijų universiteto (USTC), sukūrė paprastą ir bendrą metodą, skirtą gaminti superelastingus ir nuovargiui atsparius kietos anglies aerogelius su nanopluoštu. tinklo struktūrą naudojant rezorcino-formaldehido dervą kaip kietosios anglies šaltinį.

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.

Dervos monomerų polimerizacija buvo inicijuota dalyvaujant nanopluoštams kaip struktūriniams šablonams, kad būtų galima paruošti hidrogelį su nanopluoštiniais tinklais, po to buvo džiovinamas ir pirolizuojamas, kad būtų gautas kietos anglies aerogelis. Polimerizacijos metu monomerai nusėda ant šablonų ir suvirina pluošto ir pluošto jungtis, palikdami atsitiktinę tinklo struktūrą su masyviomis tvirtomis jungtimis. Be to, fizines savybes (pvz., nanopluošto skersmenis, aerogelių tankius ir mechanines savybes) galima valdyti tiesiog derinant šablonus ir žaliavų kiekį.

Dėl kietų anglies nanopluoštų ir gausių suvirintų nanopluoštų jungčių kietos anglies aerogeliai pasižymi tvirtomis ir stabiliomis mechaninėmis savybėmis, įskaitant itin elastingumą, didelį stiprumą, itin greitą atsigavimo greitį (860 mm s-1) ir mažą energijos nuostolių koeficientą ( <0,16). Po 104 ciklų bandymo esant 50 % įtempimui, anglies aerogelio plastinė deformacija buvo tik 2 %, o pradinis įtempis išliko 93 %.

Kietas anglies aerogelis gali išlaikyti itin elastingą atšiauriomis sąlygomis, pvz., skystame azote. Šis kietas anglies aerogelis, pagrįstas įspūdingomis mechaninėmis savybėmis, yra perspektyvus naudojant streso jutiklius, pasižyminčius dideliu stabilumu ir plačiu detektavimo diapazonu (50 KPa), taip pat ištemptus arba lankstančius laidininkus. Šis metodas žada būti išplėstas, kad būtų galima gaminti kitus ne anglies pagrindu pagamintus kompozitinius nanopluoštus ir suteikia daug žadantį būdą standžias medžiagas paversti elastingomis arba lanksčiomis medžiagomis, kuriant nanopluošto mikrostruktūras.