Дослідницька група під керівництвом Ліжі Сюй та Юань Лінь з кафедри машинобудування інженерного факультету Університету Гонконгу (HKU) розробила новий тип полімерних аерогелевих матеріалів із широкими можливостями застосування для різноманітних функціональних пристроїв.
Аерогелі – це легкі матеріали з великими мікромасштабними порами, які можуть бути використані в теплоізоляції, енергетичних пристроях, аерокосмічних конструкціях, а також нових технологіях гнучкої електроніки. Однак традиційні аерогелі на основі кераміки, як правило, тендітні, що обмежує їх застосування в несучих конструкціях.
У цьому дослідженні новий тип аерогелів був успішно створений за допомогою самозбірної нановолоконної мережі з використанням араміду, або кевлару, полімерного матеріалу, що використовується в куленепробивних жилетах і шоломах. Замість використання кевларових волокон міліметрового розміру, дослідницька група використовувала метод обробки розчину для диспергування араміду в нанорозмірні фібрили. Взаємодія між нановолокнами та полівініловим спиртом, іншим м’яким та “клейким” полімером, створила тривимірну фібрилярну мережу з високим вузловим зв’язком і міцним з’єднанням між нановолокнами.
“І нам вдалося міцно зварити ферми разом, в результаті чого вийшов дуже міцний і жорсткий матеріал, здатний витримувати значні механічні навантаження, що перевершує інші аерогелеві матеріали”, – каже Сюй.
Команда також використовувала теоретичне моделювання для пояснення визначних механічних характеристик розроблених аерогелів.
