【气凝胶】一种具有吸波隔热多功能的纳米纤维气凝胶

  跟着航空技能的前进，高超音速飞翔器在军事运用中继续不断的开展。飞机的部件在超高速飞翔进程中会遭到高温的影响。一起，隐形技能关于防止被敌方雷达勘探至关重要。因而，开发具有电磁波衰减和隔热才能的多功能资料对科学家和工程师具有极端重大意义。气凝胶是一种多孔资料，由具有空气-气相的微孔固体组成。共同的互连网络结构具有密度低、比表面积大等显著特点，在电磁波衰减和隔热方面发挥着关键作用。李及其搭档制备了一种具有相当大的电磁波衰减和隔热才能的有机-无机气凝胶型资料。梁等人经过将MXene和石墨烯相结合，制备了一种混合气凝胶，达到了令人形象十分深入的作用。虽然这些气凝胶表现出特殊的功能，但它们往往高温下的崩塌阻止了它们的实践运用。

  近期，东华大学张礼颖团队针对怎么制备较小体积缩短率的多孔PI气凝胶获得最新进展。选用超声冷冻干燥完成了PINF气凝胶多级孔结构的调控。多级微孔结构由从PINF网中去除冰晶引起的相互连接的初级孔和PNIF网格中的次级孔组合构成。纳米纤维气凝胶共同的多孔3D网络供给了杰出的阻抗匹配特性，并增强了电磁波的屡次反射和散射。一起，MXene上的极性官能团和缺点诱导偶极子极化，PINF和MXene 之间的异质界面增强了界面极化。因而，MXene/PINF气凝胶表现出高效的微波吸收功能，显示出-37.9 dB的最小反射损耗和3.3 GHz的有用吸收带宽(EAB)。此外，MXene/PINF气凝胶还表现出较低的导热率和优异的紧缩功能，使其适合在特种执役环境中运用。研究成果以“A strategy to fabricate hierarchical microporous architecture of polyimide nanofibrous aerogels with efficient electromagnetic wave absorption and thermal insulation ”为题宣布在《Composites Part A 》。

  图5. (a) MXene/PINF气凝胶在环境和温度下的导热系数；(b) MXene/PINF气凝胶的红外图画；(c)用酒精火焰加热的非洲百子莲相片；（d）不同气凝胶（ANF：芳纶纳米纤维；NF：纳米纤维；CS：壳聚糖；MT：蒙脱石；CNT：碳纳米管；CNF：纤维素纳米纤维）的隔热才能比较。