氣凝膠以其高孔隙率和極低密度而著稱，可由多種材料制成，但在極端熱機械條件下受到結構不穩定性的限制。

日前，來自浙大的科研團隊報告了194種圓頂細胞結構超輕氣凝膠，它們通過二維通道限制化學方法保持了從4.2開爾文（K）到2273 K的優異彈性。這種氣凝膠在99%應變下表現出20000次循環的超彈性，在2273 K下表現出100次循環的抗熱震性。高熵碳化物氣凝膠在1273 K時的熱導率為53.4 mW/m/K，在2273 K時的熱導率為171.1 mW/m/K。溫度不變的彈性和化學多樣性的結合使得這種氣凝膠在極端熱力學方面非常有前景，從隔熱工業到深空探索。

相關成果于7月17日以題為“Dome-celled aerogels with ultrahigh-temperature superelasticity over 2273 K”發表在最新一期《Science》。

《Science》期刊編輯Marc S.Lavine對該文作出點評：“氣凝膠通常采用溶膠-凝膠工藝制備，由一組具有高孔隙率、近透明性和超低密度的材料組成，因為它們可以達到99%的空隙率。本研究開發了一種二維通道受限的方法，用多種氧化物、碳化物、金屬甚至高熵混合物制備圓頂細胞氣凝膠。圓頂形狀賦予氣凝膠機械和熱穩定性，使其能夠承受高達99%應變的數千次壓縮循環和寬溫度變化熱沖擊。許多碳化物即使在高溫下也具有很低的熱導率。” 

圖 1.基于石墨烯氣凝膠

圖 2：圓頂細胞氣凝膠的化學多樣性及其結構

圖 3.圓頂孔氣凝膠的性能

圖 4.碳化物氣凝膠的絕熱性能

來源：材料科學與工程。