प्राकृतिक माकुरा रेशमको जालको लचिलोपन र कठोरताबाट प्रेरित भएर, चीनको विज्ञान र प्रविधि विश्वविद्यालय (USTC) का प्रो. YU Shuhong को नेतृत्वमा रहेको अनुसन्धान टोलीले न्यानोफाइब्रसको साथ सुपरइलास्टिक र थकान प्रतिरोधी कडा कार्बन एरोजेलहरू बनाउनको लागि सरल र सामान्य विधि विकास गर्‍यो। हार्ड कार्बन स्रोतको रूपमा resorcinol-formaldehyde राल प्रयोग गरेर नेटवर्क संरचना।

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.

राल मोनोमरहरूको पोलिमराइजेशन नानोफाइबरको उपस्थितिमा नानोफाइबरस नेटवर्कको साथ हाइड्रोजेल तयार गर्न संरचनात्मक टेम्प्लेटको रूपमा सुरु गरिएको थियो, त्यसपछि सुकाउने र हार्ड कार्बन एरोजेल प्राप्त गर्न पाइरोलिसिस। पोलिमराइजेशनको समयमा, मोनोमरहरूले टेम्प्लेटहरूमा जम्मा गर्छन् र फाइबर-फाइबर जोडहरूलाई वेल्ड गर्छन्, ठूलो बलियो जोडहरूसँग अनियमित नेटवर्क संरचना छोड्छन्। यसबाहेक, भौतिक गुणहरू (जस्तै न्यानोफाइबरको व्यास, एरोजेलको घनत्व, र मेकानिकल गुणहरू) केवल टेम्प्लेटहरू र कच्चा मालको मात्रा ट्यून गरेर नियन्त्रण गर्न सकिन्छ।

कडा कार्बन नानोफाइबरहरू र नानोफाइबरहरू बीच प्रचुर मात्रामा वेल्डेड जोडहरूका कारण, कडा कार्बन एरोजेलहरूले बलियो र स्थिर मेकानिकल प्रदर्शनहरू प्रदर्शन गर्दछ, जसमा सुपर-लोच, उच्च शक्ति, अत्यन्त द्रुत रिकभरी गति (860 मिमी s-1) र कम ऊर्जा हानि गुणांक (860 मिमी s-1) समावेश छ। <0.16)। 104 चक्रहरूको लागि 50% स्ट्रेन अन्तर्गत परीक्षण गरिसकेपछि, कार्बन एयरजेलले केवल 2% प्लास्टिक विरूपण देखाउँदछ, र 93% मूल तनाव कायम राख्छ।

कडा कार्बन एयरजेलले तरल नाइट्रोजन जस्ता कठोर परिस्थितिहरूमा सुपर लोच कायम राख्न सक्छ। मनमोहक मेकानिकल गुणहरूमा आधारित, यो हार्ड कार्बन एयरजेलले उच्च स्थिरता र फराकिलो डिटेक्टिभ दायरा (५० केपीए), साथै स्ट्रेचबल वा बेन्डेबल कन्डक्टरहरूको साथ तनाव सेन्सरहरूको प्रयोगमा वाचा गरेको छ। यस दृष्टिकोणले अन्य गैर-कार्बन आधारित कम्पोजिट नानोफाइबरहरू बनाउन विस्तार गर्ने वाचा राख्छ र न्यानोफाइब्रस माइक्रोस्ट्रक्चरहरू डिजाइन गरेर कठोर सामग्रीहरूलाई लोचदार वा लचिलो सामग्रीमा रूपान्तरण गर्ने आशाजनक तरिका प्रदान गर्दछ।