中国科学技术大学俞书宏教授领导的研究团队受到天然蜘蛛丝网的柔韧性和刚性的启发，开发了一种简单、通用的方法，以间苯二酚-甲醛树脂作为硬碳源，制备了具有纳米纤维网络结构的超弹性、抗疲劳硬碳气凝胶。

近几十年来，人们利用石墨碳和软碳广泛探索碳气凝胶，它们在超弹性方面表现出优势。这些弹性气凝胶通常具有精细的微结构，具有良好的抗疲劳性，但强度极低。由于 sp3 C 诱导的乱层“纸牌屋”结构，硬碳在机械强度和结构稳定性方面表现出巨大优势。然而，刚性和脆性显然阻碍了硬碳实现超弹性。到目前为止，制造超弹性硬碳基气凝胶仍然是一个挑战。

以纳米纤维作为结构模板，引发树脂单体聚合，制备具有纳米纤维网络的水凝胶，然后干燥和热解得到硬碳气凝胶。在聚合过程中，单体沉积在模板上并焊接纤维与纤维之间的接头，留下具有大量坚固接头的随机网络结构。此外，物理性质（例如纳米纤维的直径、气凝胶的密度和机械性能）可以通过简单调整模板和原材料的数量来控制。

由于碳纳米纤维坚硬，且纳米纤维间有丰富的焊接接头，硬碳气凝胶表现出稳定可靠的机械性能，包括超弹性、高强度、极快的恢复速度（860 mm s-1）和低能量损失系数（<0.16）。在 50% 应变下进行 104 次循环测试后，碳气凝胶仅显示出 2% 的塑性变形，并保留了 93% 的原始应力。

硬碳气凝胶可以在液氮等恶劣条件下保持超弹性。基于令人着迷的机械性能，这种硬碳气凝胶有望应用于高稳定性和宽检测范围（50 KPa）的应力传感器，以及可拉伸或可弯曲的导体。这种方法有望扩展到制造其他非碳基复合纳米纤维，并通过设计纳米纤维微结构为将刚性材料转化为弹性或柔性材料提供了一种有前途的方法。