Инспириран од флексибилноста и цврстината на природните пајакови свилени мрежи, истражувачки тим предводен од проф. Ју Шухонг од Универзитетот за наука и технологија во Кина (USTC) разви едноставен и општ метод за производство на супереластични и отпорни на замор тврд јаглеродни аерогели со нановлакнести мрежна структура со користење на резорцинол-формалдехидна смола како тврд извор на јаглерод.

Во последниве децении, јаглеродните аерогели беа широко истражени со користење на графички јаглероди и меки јаглероди, кои покажуваат предности во супереластичноста. Овие еластични аерогели обично имаат нежни микроструктури со добра отпорност на замор, но ултра ниска јачина. Тврдите јаглероди покажуваат големи предности во механичката цврстина и структурната стабилност поради sp3 C-индуцираната турбостратична структура „куќа од карти“. Сепак, вкочанетоста и кршливоста јасно го попречуваат постигнувањето на супереластичност со тврдите јаглероди. До сега, сè уште е предизвик да се изработуваат супереластични тврди аерогели базирани на јаглерод.

Полимеризацијата на мономерите на смола беше иницирана во присуство на нановлакна како структурни шаблони за да се подготви хидрогел со нанофиброзни мрежи, проследено со сушење и пиролиза за да се добие тврд јаглероден аерогел. За време на полимеризацијата, мономерите се таложат на шаблоните и ги заваруваат спојките со влакна-влакна, оставајќи случајна мрежна структура со масивни робусни споеви. Освен тоа, физичките својства (како што се дијаметрите на нановлакната, густината на аерогелите и механичките својства) може да се контролираат со едноставно подесување на шаблоните и количината на суровини.

Поради тврдите јаглеродни нановлакна и обилните заварени споеви меѓу нановлакната, тврдите јаглеродни аерогели покажуваат робусни и стабилни механички перформанси, вклучувајќи супереластичност, висока јачина, екстремно брза брзина на обновување (860 mm s-1) и низок коефициент на загуба на енергија ( <0,16). По тестирањето под 50% напрегање за 104 циклуси, јаглеродниот аергел покажува само 2% пластична деформација и го задржа 93% оригиналниот стрес.

Цврстиот јаглероден аергел може да ја одржи супереластичноста во тешки услови, како на пример во течен азот. Врз основа на фасцинантните механички својства, овој тврд јаглероден аерогел ветува во примената на сензори за напрегање со висока стабилност и широк опсег на детективи (50 KPa), како и спроводници што се растегнуваат или виткаат. Овој пристап ветува дека ќе биде проширен за да се направат други композитни нановлакна базирани на јаглерод и обезбедува ветувачки начин за трансформирање на крутите материјали во еластични или флексибилни материјали со дизајнирање на нановлакнести микроструктури.