Байгалийн аалзны торгон торны уян хатан чанар, хөшүүн чанараас санаа авч, Хятадын Шинжлэх Ухаан Технологийн Их Сургуулийн (USTC) профессор Ю.У Шухонгоор ахлуулсан судалгааны баг нанофиброз бүхий хэт уян хатан, ядаргаанд тэсвэртэй хатуу нүүрстөрөгчийн аэрогель үйлдвэрлэх энгийн бөгөөд ерөнхий аргыг боловсруулжээ. хатуу нүүрстөрөгчийн эх үүсвэр болгон резорцинол формальдегидийн давирхайг ашиглан сүлжээний бүтэц.

Сүүлийн хэдэн арван жилд нүүрстөрөгчийн аэрогелийг графит нүүрстөрөгч болон зөөлөн нүүрстөрөгч ашиглан өргөнөөр судалж байгаа бөгөөд энэ нь хэт уян хатан чанараараа давуу талтай юм. Эдгээр уян аэрогель нь ихэвчлэн ядаргаанд сайн тэсвэртэй, гэхдээ хэт бага хүч чадал бүхий нарийн бичил бүтэцтэй байдаг. Хатуу нүүрстөрөгч нь sp3 C-ээр өдөөгдсөн турбостратик "хаус-of-cards" бүтцийн ачаар механик бат бөх, бүтцийн тогтвортой байдлын хувьд маш их давуу талтай байдаг. Гэсэн хэдий ч хөшүүн чанар, эмзэг байдал нь хатуу нүүрстөрөгчөөр хэт уян хатан чанарыг олж авахад саад болж байна. Өнөөдрийг хүртэл хэт уян харимхай хатуу нүүрстөрөгч дээр суурилсан аэрогель үйлдвэрлэхэд бэрхшээлтэй хэвээр байна.

Давирхайн мономеруудыг полимержих ажлыг нанофиброз сүлжээ бүхий гидрогелийг бэлтгэхийн тулд бүтцийн загвар болгон нано шилэн материалтай хамт эхлүүлж, дараа нь хатуу нүүрстөрөгчийн аэрогель авахын тулд хатааж, пиролиз хийсэн. Полимержих явцад мономерууд нь загварууд дээр хуримтлагдаж, шилэн утаснуудын холбоосыг гагнах ба том бат бөх холбоос бүхий санамсаргүй сүлжээний бүтцийг үлдээдэг. Түүгээр ч зогсохгүй, физик шинж чанаруудыг (нано фибрийн диаметр, аэрогелийн нягтрал, механик шинж чанар гэх мэт) зүгээр л загвар болон түүхий эдийн хэмжээг тааруулах замаар хянах боломжтой.

Хатуу нүүрстөрөгчийн нано шилэн ба нан утаснуудын дунд гагнасан холбоос ихтэй тул хатуу нүүрстөрөгчийн аэрогель нь хэт уян хатан чанар, өндөр бат бэх, маш хурдан сэргэх хурд (860 мм с-1), бага эрчим хүчний алдагдлын коэффициент зэрэг бат бөх, тогтвортой механик үзүүлэлтүүдийг харуулдаг. <0.16). Нүүрстөрөгчийн аэрогель нь 104 мөчлөгийн турш 50%-ийн ачаалалд туршиж үзсэний дараа ердөө 2%-ийн хуванцар деформаци үзүүлж, анхны стрессийг 93%-д хадгалсан.

Хатуу нүүрстөрөгчийн аэрогель нь шингэн азот гэх мэт хатуу ширүүн нөхцөлд хэт уян хатан чанарыг хадгалж чаддаг. Гайхамшигтай механик шинж чанарт суурилсан энэхүү хатуу нүүрстөрөгчийн аэрогель нь өндөр тогтвортой байдал, өргөн хүрээний детектив (50 КПа) бүхий стресс мэдрэгч, түүнчлэн сунгах эсвэл нугалж болох дамжуулагчийг ашиглах амлалт өгдөг. Энэхүү арга нь нүүрстөрөгчийн бус нийлмэл нан утас үйлдвэрлэхэд өргөжин тэлж, нано фиброз бичил бүтцийг зохион бүтээх замаар хатуу материалыг уян эсвэл уян хатан материал болгон хувиргах ирээдүйтэй арга замыг санал болгож байна.