Табигый үрмәкүч ефәк пәрдәләрнең сыгылмалылыгы һәм катгыйлыгы белән илһамланып, Кытай Фән һәм технология Университеты (USTC) профессоры U.Шухонг җитәкчелегендәге тикшеренү төркеме нанофибрлы супереластик һәм арыганлыкка чыдам каты углерод аэрогельләрен ясау өчен гади һәм гомуми ысул уйлап тапты. челтәр структурасы каты углерод чыганагы буларак резорцинол-формальдегид резинасын кулланып.

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.

Резин мономерларын полимерлаштыру нанофибрлар булганда, нанофибрлы челтәрләр белән гидрогель әзерләү өчен структур шаблоннар буларак башланган, аннары каты углеродлы һава алу өчен киптерү һәм пиролиз. Полимеризация вакытында мономерлар шаблоннарга салалар һәм җепселле җепсел буыннарын эретәләр, очраклы челтәр структурасын зур буыннар белән калдыралар. Моннан тыш, физик үзлекләр (нанофибер диаметрлары, аэрогелларның тыгызлыгы, механик үзлекләр кебек) шаблоннарны һәм чимал күләмен көйләү белән идарә ителергә мөмкин.

Нанофибрлар арасында каты углеродлы нанофибрлар һәм эретеп ябыштырылган буыннар аркасында каты углерод аэрогеллары нык һәм тотрыклы механик күрсәткечләр күрсәтәләр, шул исәптән супер-эластиклык, югары көч, бик тиз торгызу тизлеге (860 мм с-1) һәм түбән энергия югалту коэффициенты ( <0.16). 104 цикл өчен 50% штаммнан сынап каралганнан соң, углерод һавасы 2% пластик деформацияне күрсәтә, һәм 93% оригиналь стрессны саклый.

Каты углерод һава каты сыек азот кебек каты шартларда супер эластиклыкны саклый ала. Мавыктыргыч механик үзлекләргә нигезләнеп, бу каты углеродлы һава торышы югары тотрыклы һәм киң детектив диапазонлы (50 КПа) стресс сенсорларын, шулай ук ​​сузыла торган яки бөкләнә торган үткәргечләрне кулланырга вәгъдә бирә. Бу алым углерод булмаган композит нанофибрлар ясау өчен киңәйтелергә вәгъдә бирә һәм нанофибрлы микросруктураларны эшләп каты материалларны эластик яки сыгылмалы материалларга әйләндерүнең перспективалы ысулын тәкъдим итә.