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我國學者研製出可耐1300攝氏度高溫的隔熱防火材料

近期，中國科學技術大學俞書宏教授課題組研製出一種具有雙網絡結構的酚醛樹脂／二氧化矽複合氣凝膠資料，可將1300攝氏度高溫“隔熱”為300攝氏度左右，在提高建築安全及節能等方面具有應用前景。此外，隔熱材料的使用可以提高建築物的能量利用率，降低

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超輕陶瓷氣凝膠可耐受極端溫度

科技日報北京2月21日電據物理學家組織網近日報導，一個國際科研團隊研製出了一種超輕且極其耐用的陶瓷氣凝膠，新材料可耐受極端高溫並能承受溫度的劇烈變化，未來有望用於航天器的隔熱保護等。儘管其體積的99%以上是空氣，但氣凝膠結構堅固。不過，現時

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貌似“弱不禁風”，硬碳氣凝膠本領高强

最近，中國科學技術大學俞書宏教授領導的課題組受自然界蜘蛛網同時具有高强度和彈性的啟發，巧妙通過範本法，製備了一系列具有納米纖維網絡結構的硬碳氣凝膠。該系列氣凝膠具有超彈性、抗疲勞以及穩定性好等優點。

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超彈性抗疲勞碳納米纖維氣凝膠研製成功

科技日報合肥12月23日電記者從中國科學技術大學獲悉，該校俞書宏院士研究團隊與梁海偉教授課題組合作，通過熱解化學控制，將結構生物資料熱轉化為石墨碳納米纖維氣凝膠，其完美地繼承了細菌纖維素從宏觀到微觀的層次結構，具有顯著的熱機械效能，並實現了

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二氧化矽氣凝膠或讓火星變得宜居

火星上的極地冰蓋是水冰和冰凍二氧化碳的組合。現在，來自美國哈佛大學、噴氣推進實驗室和英國愛丁堡大學的研究人員提出了一種在局部進行的新方法：在火星表面區域添加一層薄薄的二氧化矽氣凝膠。利用類比火星表面的實驗，研究人員證明，薄薄一層二氧化矽氣凝

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這項“黑科技”為“天問一號”穿上神奇外衣

納米氣凝膠是一種並不被福斯熟知的神奇資料。我國首次火星探測任務“天問一號”上也應用了兩種氣凝膠資料，他們將分別用來應對“極熱”和“極寒”的考驗。為了確保萬無一失，“天問一號”上用到的兩種氣凝膠資料先後經過98項試驗測試。

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複合氣凝膠，電磁波捕捉能手

電磁輻射不僅影響電子器件的正常工作和使用壽命，對人體健康也有危害。此外，電磁隱身技術在國防軍工領域具有重要的應用價值。近日，安徽理工大學教授疏瑞文團隊基於還原氧化石墨烯，研發出一種三維超輕複合氣凝膠資料，展現出優异的吸波效能，且密度低、厚度

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氣凝膠，能改變世界的多功能資料

我國也高度重視超資料科技的發展，國家自然科學基金、新材料重大專項等都對超資料研究予以立項支持。《科學》雜誌2021年將氣凝膠列為十大熱門科學技術之一，並稱其為“可以改變世界的多功能新材料”。氣凝膠是罕見的可以同時滿足防火、防水、隔熱、隔音等

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蘇州納米所張學同團隊聚醯亞胺氣凝膠纖維獲重要進展

氣凝膠纖維是通過溶膠-凝膠紡絲和特種乾燥科技直接獲得的一種超輕多孔的新型高性能纖維，是氣凝膠結構在纖維資料中的完美體現。氣凝膠纖維因其具有高孔隙率、低密度和優异的隔熱保溫效能而受到廣泛關注，並被視為下一代保暖纖維，有望顛覆羽絨，替代超細纖維

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廈大能源化工研究所在新型生物質氣凝膠方面取得重要進展

特別是具有超輕可壓縮特性的碳氣凝膠，由於其潜在的多功能特性而更具吸引力。近日，能源學院能源化工研究所生物質燃料與化學品團隊聯合物理學院葉美丹副教授，開發了一種新型纖維素基碳氣凝膠，在較寬的壓力範圍內具有超高的線性靈敏度，有希望成為柔性可穿戴

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大工安慶大團隊Carbon，兼具超級電容器和電磁波吸收多功能雙金屬硫化物嵌入N摻雜分層碳質氣凝膠

在眾多儲能器件中，超級電容器憑藉著功率密度高、迴圈壽命長、安全性高等優點得到了廣泛關注。然而，與電池相比，低能量密度限制了其實際應用。過渡金屬硫化物具有較高的氧化還原電壓，以及每個金屬中心有多個電子轉移而產生的高容量，已經作為超級電容器的電

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《Materials，Today》，只需要借助廚房冰柜冷凍層，便可以輕鬆製備出CNF氣凝膠

氣凝膠大家肯定不陌生。近日，瑞典皇家理工學院LarsWågberg、GoksuCinarCiftci和JowanRostami等人開發出一種新穎的、低成本且永續的技術路線，只需要借助廚房冰柜冷凍層，通過丙酮（和酸）溶劑交換和空氣乾燥等簡單程

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湖大陳鼎教授/寧波工程學院楊為佑研究員《PNAS》，65000圈迴圈，電容保持100%的碳氣凝膠超級電容器！

在所有的碳納米材料中，活性炭仍然佔據著商業市場的主導地位。在實際應用中，人們迫切希望在不犧牲功率效能和迴圈穩定性的前提下，開發出更高比電容的碳資料。更重要的是，它們具有極强的穩定性，在高達65000個迴圈後電容保持率仍為100%，比現時以商

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《ACS，Nano》介面電化學自組裝多元，Ti3C2Tx，MXene，架構及水-氣凝膠的應用

構建具有不同結構維度的宏觀尺度功能架構的有效途徑是二維MXene研究領域的關鍵挑戰之一。最近，韓國科學技術院JoonwonLim，和SangOukKim教授團隊提出了一種用於功能性多元MXene結構的純Ti3C2TxMXenes的電化學自組

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ACS，NANO丨清華庹新林/北化邱藤，改性凍幹法宏觀製備芳綸納米纖維氣凝膠

最近，清華大學庹新林副教授/北京化工大學邱藤副研究員以聚合誘導的芳綸納米纖維為基礎，提出了一種改進的冷凍乾燥方法，用於高效製備全對芳醯胺氣凝膠。在製備過程中，PANF水凝膠首先在-18°C冷凍，然後在20-150°C乾燥以形成PANF氣凝膠

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津科大劉葦/倪永浩院士綜述，高性能木質纖維素衍生的水凝膠/氣凝膠基柔性准固態超級電容器

最近，加拿大新不倫瑞克大學倪永浩院士/天津科技大學劉葦副研究員科研團隊本綜述重點介紹了木質纖維素和超級電容器的基本理解和最新發展，重點是開發基於木質纖維素作為FSSC主要成分的水凝膠和氣凝膠的最新概念/科技、結構設計和木質纖維素電極效能的改

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東華丁彬/武大鄧紅兵《ACS，Nano》蘆葦葉啟發的二氧化矽納米纖維氣凝膠，用於耐鹽太陽能海水淡化

從鹽水中進行太陽能淡化被認為是解决這一嚴重危機的最有希望的建議之一。最近，東華大學丁彬研究員、武漢大學鄧紅兵教授科研團隊受蘆葦葉的血管組織結構、蒸騰作用和防污功能的啟發，該團隊設計了具有平行排列的血管和疏水表面的仿生分層納米纖維氣凝膠，用於

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《AFM》華中師大朱成周、武漢工程文靜，PdBi單原子合金氣凝膠用於高效乙醇氧化

單原子合金作為先進的納米材料引起了前所未有的興趣，並為廣泛應用開闢了許多機會。密度泛函理論計算進一步表明，鈀納米線網絡上孤立的Bi原子降低了限速步驟的能壘，從而產生了優异的EOR電催化活性。這項工作為開發用於燃料電氧化的高效SAA催化劑提供

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復旦大學葉明新、沈劍鋒《自然·通訊》，超彈性負泊松比PI氣凝膠，-269.15℃，5000次壓縮不變形！

美國挑戰者號太空梭在起飛後73秒內發生爆炸，震驚了全世界。事故原因是由於右側固態火箭推進器上的一個橡膠O型圈在低溫下發生了彈性失效。航空航太領域中的超低溫環境對航天器和相關設備中彈性資料的效能提出了重大挑戰。例如，火星表面的最低溫度為130

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《AFM》，一種多孔氣凝膠，獲得迄今報導最好的乙醇電合成效能！

然而，在Cu0-Cu+介面上選擇性電合成C2+產品受到限制，因為相對於乙烯而言，電催化生產乙醇的能力較低。來自韓國科學技術高級研究院等組織的研究人員，引入一種新型多孔Cu/Cu2O氣凝膠網絡，以提高電催化CO2RR的乙醇產率。氣凝膠是由前驅

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《AEM》馬里蘭大學，金屬離子誘導，MXene，氣凝膠組裝，用於電磁干擾遮罩、電容去離子和微型超級電容器

將MXene納米片的協同特性擴展到微孔氣凝膠結構需要有效的策略來克服納米片重新堆疊而不影響MXene的優勢特性。3DMXene氣凝膠的傳統組裝方法通常涉及外部粘合劑/範本和/或額外的功能化，這會犧牲MXene氣凝膠的導電性和電化學活性。

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《AEM》一篇封面，3D石墨烯氣凝膠水性電容器，1分鐘充電！

在文章編號2003563中，韓國先進科學技術研究所JeungKuKang教授及其同事團隊描述了通過介孔刺覆蓋的核殼陰極和3D還原氧化石墨烯氣凝膠複合陽極組裝的水性混合電容器。水性電容器可實現高達125Whkg-1的高能量密度，50000次迴

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《Small》田鶴/張進濤/夏海兵，碳氣凝膠Fe單原子催化劑，可充電鋅空氣電池中的高效氧電催化劑

現時可充電鋅空氣電池因其理論能量密度高、安全性和可持續性高而被認為是未來電動汽車最具前景的科技。然而，ZABs的大規模商業應用仍然存在受到電催化劑效能的阻礙，尤其是在充放電過程中對氧還原反應和析氧反應的過高過電位。開發高效、低成本且具有優异

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同濟大學杜艾課題組，鐳射列印的納米多孔碳氣凝膠用於仿章魚觸角的多功能可穿戴感測器

近年來，同濟大學物理科學與工程學院納米材料課題組對超黑碳氣凝膠及其熱電子效應進行了一系列的研究。近日，受到章魚觸角感光功能的啟發，該課題組將碳氣凝膠與柔性打印紙結合，採用雷射碳化的方法製備了一種可穿戴型感測器。

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《AFM》UBC，雙冰範本組裝超彈性纖維素納米纖維氣凝膠

超彈性纖維素納米纖維氣凝膠的製造具有挑戰性，因為CNF可以組裝成非彈性片狀細胞壁。最近，加拿大不列顛哥倫比亞大學團隊提出了一種雙冰範本組裝策略，該策略可以通過極低溫冷凍控制CNF組裝成亞微米纖維，進而組裝成具有相互連接的亞微米纖維的彈性氣凝

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IF15《EEM》桂林電子科大張煥芝/孫立賢，生物質均質增强碳氣凝膠衍生功能相變資料用於太陽能熱能轉換和存儲

團隊設計了一種功能形式穩定的複合相變資料，以實現用於封裝聚乙二醇的3D互連多孔碳氣凝膠結構。通過將來自生物質瓜爾膠的柔性碳資源與來自聚醯亞胺的硬脆碳相結合，構建了一種具有良好互連多孔結構的新型均質增强碳氣凝膠，以克服傳統碳氣凝膠的嚴重收縮和

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《ACS，Nano》中科院蘇納所張學同，Kevlar，氣凝膠有機相變纖維的彎曲剛度導向製造

最近，中國科學院蘇州奈米科技與納米仿生研究所科研團隊開發了一種巧妙的彎曲剛度導向策略，以製造具有不同彎曲剛度的智慧相變纖維，適用於各種應用。製備的PW@H-KAFs具有高潛熱、出色的熱迴圈穩定性和令人滿意的機械效能。

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《Biomacromolecules》，自組裝3D，纖維蛋白原水凝膠和氣凝膠

由於其卓越的生物相容性和細胞相互作用，天然血液蛋白纖維蛋白原是生產各種生物資料的高效前體。為了從纖維蛋白原中獲得實際資料，蛋白質需要進行原纖維生成，這主要是通過酶促加工纖維蛋白、靜電紡絲或乾燥過程觸發的。結構特徵顯示出與實際纖維蛋白的驚人相

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北京林業大學馬明國教授團隊，矽烷疏水改性CNF/MXene氣凝膠，集焦耳熱、光熱和電磁遮罩效能於一體！

鑒於此，北京林業大學馬明國教授團隊與上海市第十人民醫院陳峰研究員合作，通過簡單的冷凍乾燥和後塗層工藝，製備了矽烷疏水改性的纖維素納米纖維/MXene多功能複合氣凝膠，製備的多功能複合氣凝膠具有39.5dB的電磁遮罩效率。集成疏水性、高電磁遮

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蘇州納米所在彎曲剛度導向策略製備Kevlar氣凝膠限域的有機相變纖維方面獲進展

智慧或功能纖維在可穿戴及其他高科技領域已顯示出巨大潜力，但設計和製備結構可控的智慧或功能纖維仍然面臨巨大挑戰。最近，中國科學院蘇州奈米科技與納米仿生研究所氣凝膠團隊通過一種巧妙的彎曲剛度導向策略，製造出具有不同功能的有機相變纖維，並探索其在

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東華大學俞建勇院士、丁彬研究員團隊《Adv.，Funct.，Mater.》，超柔性網籠結構納米纖維氣凝膠

空氣中的微生物污染及傳播對人類身體健康和經濟發展帶來了極大的威脅。2019新冠肺炎的爆發使得全球超過2億人被感染，其中死亡人數超過400萬。囙此，亟需開發具有抗菌抗病毒功能的納米纖維過濾材料。近日，東華大學紡織科技創新中心俞建勇院士及丁彬研

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《CEJ》廣西民族大學李文，高性能殼聚糖/氧化石墨烯複合氣凝膠，用於糖漿脫色

重熔糖漿的脫色是制糖過程中最關鍵的一步，直接影響到精製糖的質量。吸附是一種有用的方法，可用於使糖漿脫色。廣西大學與澳大利亞布里斯班昆士蘭科技大學合作共同製備了季銨官能化的殼聚糖/氧化石墨烯複合氣凝膠作為一種有效的綠色吸附劑，用於去除高分子量

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中科大程旭東、張和平等《AFM》，首次實現聚醯亞胺氣凝膠隔膜在鋰離子電池中應用

到目前為止，由於其低成本、可控性和高孔隙率的優點，人們已經進行了大量的嘗試來通過靜電紡絲製備PI隔膜。鑒於上述問題，中國科學技術大學程旭東副研究員、張和平研究員等採用了簡單的溶膠-凝膠方法製備了一種孔隙率均勻、耐高溫、電化學性能優异的新型聚

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西北師範大學李健教授團隊《JMCA》，超親水凹凸棒基氣凝膠用於惡劣環境下的太陽能高效介面蒸發

太陽能驅動介面蒸發科技為緩解日益嚴重的淡水短缺問題提供了一種可持續發展的清潔水生產策略。第一作者為西北師範大學碩士生宋亮，通訊作者為碩士生導師牟鵬副教授和博士生導師李健教授。

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《AM》綜述，纖維素複合氣凝膠最新研究進展！

最近開發的基於纖維素的複合氣凝膠由於具備可調節性以及與有機和無機成分的協同效應，而展現出了具有巨大的潜力。美國北卡羅來納州立大學SaadA.Khan教授等人綜述了纖維素基複合氣凝膠的設計、功能和應用方面的最新研究進展。

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蘇州納米所在製備高導電MXene氣凝膠纖維方面獲進展

最近，中科院蘇州納米所氣凝膠團隊通過動態溶膠-凝膠濕法紡絲和超臨界乾燥聯用策略，製備出具有高導電性、高取向性且具有優异電熱/光熱雙響應性的Ti3C2TxMXene氣凝膠纖維，如圖1所示。與靜態溶膠-凝膠轉變策略相比，動態溶膠-凝膠紡絲策略在

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北理陳人傑/謝嫚《AM》，MXene/石墨烯氣凝膠支架！實現可折疊的穩定鋅負極

然而，即使在弱酸性電解液中，鋅金屬負極仍然存在嚴重的析氫、鈍化反應和不受控制的枝晶，從而無法原位形成固態電解質介面。3D主體可以有效地減緩鋅金屬負極的枝晶生長。然而，使用3D基體新增的電極/電解質反應面積會加速負極介面的鈍化和腐蝕，從而降低

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蘇州納米所張學同團隊Advanced，Materials，氧化矽氣凝膠在雷射照明領域的高效率應用

輸出功率隨輸入功率線性新增的LD不僅效率可與LED相媲美，還兼具照射距離遠、結構緊湊等優點，有可能成為下一代照明光源。但是如何將高度彙聚的單色LD光源轉化為照明所需的三維立體均勻白光，仍然是一項緊迫而嚴峻的挑戰。此外，該氧化矽氣凝膠可進一步

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中科院電晶體所沈國震/王麗麗《ACS，Nano》，細菌纖維素/MXene生物氣凝膠！通過檢測咬合力來實时預防牙齒疾病

咬合力主要用於研究咀嚼力學和評估患者在正頜手術前後的咀嚼功能。鑒於此，中國科學院電晶體研究所沈國震研究員和王麗麗副研究員報告了一種多功能、靈活且可降解的細菌纖維素/Ti3C2TxMXene生物氣凝膠，用於準確檢測咬合力和早期診斷牙周病。

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西安交大材料科學與工程學院科研人員在彈性陶瓷氣凝膠研究方面取得新進展

陶瓷氣凝膠兼具低密度、低熱導率及優异的熱穩定性，是一種良好的隔熱材料。傳統的陶瓷氣凝膠由氧化物納米顆粒構成，顆粒間僅靠縮頸實現連結，往往具有脆性。囙此，開發兼具壓縮和拉伸回彈性的陶瓷氣凝膠，對於滿足其在複雜應力環境中的應用十分必要。

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蘇州納米所在極端環境下的熱管理與低能耗氣凝膠製備方面取得進展

人體熱管理資料在改善人體熱舒適和降低能耗方面具有巨大的潜在應用價值，近年來受到廣泛關注。如何實現一種資料或結構能同時實現高溫下保持凉爽、低溫下保持溫暖依然是本領域的主要挑戰之一，特別是在極端寒冷和極端炎熱環境下。特別是類比太陽光直射曝曬時，

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城市環境研究所在三維碳氣凝膠吸附抗生素方面取得新進展

近年來，隨著抗生素的濫用，抗生素污染已經成為一個全球性的環境健康問題。吸附法由於其操作簡單、成本低、效率高等優點，在水中抗生素去除中的應用越來越受到重視。然而，現時的吸附劑忽略了吸附劑孔徑與抗生素分子尺寸之間的匹配關係，限制了其吸附能力。

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ACS，NANO，MXene基柔性壓力感測器的研究進展

高導電性和柔韌性的敏感資料是壓力感測器的覈心成分，很大程度上决定了感測器的效能。MXene是一種新型的2D納米材料，具有良好的導電性、柔韌性，且通過製備方法可較便捷地調控MXene的表面基團和微觀結構，使其可以獲得獨特的微納結構及效能，在柔

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《AEM》北京理工大學陳人傑、李麗，從花狀到球形沉積，GCNT氣凝膠支架用於快速充電鋰金屬電池

為了解决這些問題，迄今為止已經做出了相當大的努力。在此，北京理工大學提出了一種簡便製備包含2D石墨烯層和1D交錯碳納米管的3D氣凝膠支架作為快速充電鋰金屬負極的穩定主體。所製備的CNT@石墨烯混合氣凝膠可以有效地承載鋰金屬並誘導球形沉積而不

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蘇州納米所張學同團隊《Advanced，Functional，Materials》，氣凝膠限域相變流體實現柔性熱二極體製備

相變資料相轉變過程通常涉及熱導率突變，利用相變資料構築熱二極體可獲得良好熱整流效能。針對上述難題，中國科學院蘇州奈米科技與納米仿生研究所氣凝膠團隊，提出了氣凝膠薄膜限域相變流體構築柔性熱二極體策略（圖1）。此工作首次實現了柔性熱二極體製備，

標籤: 氣凝膠相變資料納米陶瓷科學熱導率科普

蘇州納米所張學同團隊ACS，Nano，微凝膠懸浮3D列印氣凝膠的通用策略

鑒於此，中國科學院蘇州奈米科技與納米仿生研究所張學同研究員領導的氣凝膠團隊開發了一種通用的微凝膠輔助懸浮列印策略，用於按需構築各種具有任意立體結構的介孔氣凝膠。

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蘇州納米所張學同團隊-西北工業大學孔傑團隊合作，Nature，Communications，多功能氣凝膠吸濕纖維

為此，中國科學院蘇州奈米科技與納米仿生研究所張學同研究員團隊與西北工業大學孔傑教授團隊合作，通過將吸濕鹽LiCl引入到打孔石墨烯氣凝膠纖維中，得到一種具有吸濕性的石墨烯氣凝膠智慧纖維，實現了空氣取水、吸附式製冷/制熱與寬頻微波吸收多功能的集

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西北工業大學孔傑教授團隊最新研究成果在《自然·通訊》發表

氣凝膠纖維是一種具有高比表面積、高孔隙度、低密度等特性的新型纖維資料。氣凝膠纖維的多孔結構可以方便地與其他功能組分結合，在實現資料功能化方面具有獨特優勢。研究團隊將吸濕性LiCl引入到打孔石墨烯氣凝膠纖維中，得到具有吸濕性的石墨烯氣凝膠智慧

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西安交大研究人員在彈性陶瓷氣凝膠3D列印科技研究方面取得進展

彈性陶瓷氣凝膠克服了傳統陶瓷氣凝膠的脆性問題，實現了大應變條件下的回彈，且兼具輕質、隔熱等性能特點，在隔熱、催化、過濾和航空航太等領域具有廣泛的應用前景。然而，現時彈性陶瓷氣凝膠機械加工難度大，且難以通過結構優化實現其力學和熱效能的進一步調

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