ਕੁਦਰਤੀ ਮੱਕੜੀ ਦੇ ਰੇਸ਼ਮ ਦੇ ਜਾਲਾਂ ਦੀ ਲਚਕਤਾ ਅਤੇ ਕਠੋਰਤਾ ਤੋਂ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਹੋ ਕੇ, ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਆਫ ਸਾਇੰਸ ਐਂਡ ਟੈਕਨਾਲੋਜੀ ਆਫ ਚਾਈਨਾ (USTC) ਦੇ ਪ੍ਰੋ. ਯੁਯੂ ਸ਼ੁਹੋਂਗ ਦੀ ਅਗਵਾਈ ਵਾਲੀ ਇੱਕ ਖੋਜ ਟੀਮ ਨੇ ਨੈਨੋਫਾਈਬਰਸ ਨਾਲ ਸੁਪਰਲੇਸਟਿਕ ਅਤੇ ਥਕਾਵਟ ਰੋਧਕ ਹਾਰਡ ਕਾਰਬਨ ਐਰੋਜੇਲ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਸਧਾਰਨ ਅਤੇ ਆਮ ਤਰੀਕਾ ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤਾ। ਇੱਕ ਹਾਰਡ ਕਾਰਬਨ ਸਰੋਤ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ resorcinol-formaldehyde ਰਾਲ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਨੈੱਟਵਰਕ ਬਣਤਰ।

ਹਾਲ ਹੀ ਦੇ ਦਹਾਕਿਆਂ ਵਿੱਚ, ਗਰਾਫਿਟਿਕ ਕਾਰਬਨ ਅਤੇ ਨਰਮ ਕਾਰਬਨਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕਾਰਬਨ ਐਰੋਜੇਲ ਦੀ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਅਲੌਕਿਕਤਾ ਵਿੱਚ ਫਾਇਦੇ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਲਚਕੀਲੇ ਐਰੋਜੈਲਸ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਚੰਗੀ ਥਕਾਵਟ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਦੇ ਨਾਲ ਨਾਜ਼ੁਕ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਟ੍ਰਕਚਰ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਪਰ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਤਾਕਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਹਾਰਡ ਕਾਰਬਨ sp3 C-ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਟਰਬੋਸਟ੍ਰੈਟਿਕ "ਹਾਊਸ-ਆਫ-ਕਾਰਡ" ਬਣਤਰ ਦੇ ਕਾਰਨ ਮਕੈਨੀਕਲ ਤਾਕਤ ਅਤੇ ਢਾਂਚਾਗਤ ਸਥਿਰਤਾ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਫਾਇਦੇ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਕਠੋਰਤਾ ਅਤੇ ਨਾਜ਼ੁਕਤਾ ਸਪੱਸ਼ਟ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਖ਼ਤ ਕਾਰਬਨਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਅਤਿ ਲਚਕਤਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਦੇ ਰਾਹ ਵਿੱਚ ਆਉਂਦੀ ਹੈ। ਹੁਣ ਤੱਕ, ਸੁਪਰਲੇਸਟਿਕ ਹਾਰਡ ਕਾਰਬਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਐਰੋਜੈਲ ਬਣਾਉਣਾ ਅਜੇ ਵੀ ਇੱਕ ਚੁਣੌਤੀ ਹੈ।

ਰੈਜ਼ਿਨ ਮੋਨੋਮਰਜ਼ ਦਾ ਪੋਲੀਮਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਨੈਨੋਫਾਈਬਰਸ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਨੈਨੋਫਾਈਬਰਸ ਨੈਟਵਰਕਸ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜੇਲ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਲਈ ਸਟ੍ਰਕਚਰਲ ਟੈਂਪਲੇਟਸ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਸ਼ੁਰੂ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਜਿਸ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਹਾਰਡ ਕਾਰਬਨ ਐਰੋਜੈੱਲ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਸੁਕਾਉਣ ਅਤੇ ਪਾਈਰੋਲਿਸਿਸ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਪੌਲੀਮੇਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਦੇ ਦੌਰਾਨ, ਮੋਨੋਮਰ ਟੈਂਪਲੇਟਾਂ 'ਤੇ ਜਮ੍ਹਾ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਫਾਈਬਰ-ਫਾਈਬਰ ਜੋੜਾਂ ਨੂੰ ਵੇਲਡ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਵਿਸ਼ਾਲ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਜੋੜਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਬੇਤਰਤੀਬ ਨੈਟਵਰਕ ਬਣਤਰ ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਭੌਤਿਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਨੈਨੋਫਾਈਬਰ ਦੇ ਵਿਆਸ, ਐਰੋਜੈਲਸ ਦੀ ਘਣਤਾ, ਅਤੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ) ਨੂੰ ਸਿਰਫ਼ ਟਿਊਨਿੰਗ ਟੈਂਪਲੇਟਾਂ ਅਤੇ ਕੱਚੇ ਮਾਲ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦੁਆਰਾ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਹਾਰਡ ਕਾਰਬਨ ਨੈਨੋਫਾਈਬਰਸ ਅਤੇ ਨੈਨੋਫਾਈਬਰਾਂ ਵਿੱਚ ਭਰਪੂਰ ਵੇਲਡ ਜੋੜਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਹਾਰਡ ਕਾਰਬਨ ਐਰੋਜੈਲਸ ਮਜਬੂਤ ਅਤੇ ਸਥਿਰ ਮਕੈਨੀਕਲ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਸੁਪਰ-ਲਚਕੀਲੇਪਨ, ਉੱਚ ਤਾਕਤ, ਬਹੁਤ ਤੇਜ਼ ਰਿਕਵਰੀ ਸਪੀਡ (860 ਮਿਲੀਮੀਟਰ s-1) ਅਤੇ ਘੱਟ ਊਰਜਾ ਨੁਕਸਾਨ ਗੁਣਾਂਕ ( <0.16)। 104 ਚੱਕਰਾਂ ਲਈ 50% ਤਣਾਅ ਦੇ ਅਧੀਨ ਟੈਸਟ ਕੀਤੇ ਜਾਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਕਾਰਬਨ ਏਅਰਜੇਲ ਸਿਰਫ 2% ਪਲਾਸਟਿਕ ਵਿਕਾਰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ 93% ਮੂਲ ਤਣਾਅ ਨੂੰ ਬਰਕਰਾਰ ਰੱਖਦਾ ਹੈ।

ਹਾਰਡ ਕਾਰਬਨ ਏਅਰਜੇਲ ਕਠੋਰ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਸੁਪਰ-ਲਚਕੀਲੇਪਨ ਨੂੰ ਬਰਕਰਾਰ ਰੱਖ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਤਰਲ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਵਿੱਚ। ਮਨਮੋਹਕ ਮਕੈਨੀਕਲ ਗੁਣਾਂ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਇਸ ਹਾਰਡ ਕਾਰਬਨ ਏਅਰਜੇਲ ਨੇ ਉੱਚ ਸਥਿਰਤਾ ਅਤੇ ਵਿਆਪਕ ਡਿਟੈਕਟਿਵ ਰੇਂਜ (50 KPa) ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ ਖਿੱਚਣ ਯੋਗ ਜਾਂ ਮੋੜਨਯੋਗ ਕੰਡਕਟਰਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਤਣਾਅ ਸੰਵੇਦਕ ਦੇ ਉਪਯੋਗ ਵਿੱਚ ਵਾਅਦਾ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਇਹ ਪਹੁੰਚ ਹੋਰ ਗੈਰ-ਕਾਰਬਨ ਅਧਾਰਤ ਕੰਪੋਜ਼ਿਟ ਨੈਨੋਫਾਈਬਰਸ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਵਧਾਏ ਜਾਣ ਦਾ ਵਾਅਦਾ ਕਰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਨੈਨੋਫਾਈਬਰਸ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਟ੍ਰਕਚਰ ਨੂੰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਕੇ ਸਖ਼ਤ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਲਚਕੀਲੇ ਜਾਂ ਲਚਕੀਲੇ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲਣ ਦਾ ਇੱਕ ਵਧੀਆ ਤਰੀਕਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ।