近日，理學(xué)院功能高分子材料綠色制備與循環(huán)利用研究團(tuán)隊(duì)在高性能氣凝膠研究上取得新進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在材料領(lǐng)域著名刊物National Science Review（中科院1區(qū)TOP，IF: 16.3，西華大學(xué)為第二單位)及Composites Part B: Engineering（中科院1區(qū)TOP，IF: 12.7，西華大學(xué)為第一單位)。兩篇論文的第一作者均為理學(xué)院汪婷副教授，通訊作者分別為四川大學(xué)趙海波教授以及西華大學(xué)陳明軍教授。

  氣凝膠是一種新型多孔材料，由于其密度低、導(dǎo)熱率低、高孔隙率、高比表面積和力學(xué)性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于建筑外墻、航空航天和電動(dòng)汽車等領(lǐng)域，目前被認(rèn)為是傳統(tǒng)保溫材料的理想替代品，但其應(yīng)用嚴(yán)重受限于低性能、高耗能制備手段和較差性能耐久性。

  基于此，該課題組提出了可逆凝膠輔助氣液雙相乳化新方法，發(fā)展了水為溶劑的常壓干燥制備氣凝膠新技術(shù)，制得了阻燃性能、機(jī)械強(qiáng)度和保溫性能俱佳的氣凝膠新材料。此外，得益于氣凝膠的化學(xué)交聯(lián)和可逆物理交聯(lián)的雙重交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，氣凝膠還展示出溶劑響應(yīng)特性。在水的浸泡下，氣凝膠由硬質(zhì)特性轉(zhuǎn)變?yōu)榛貜椥运z。該水凝膠在1400℃高溫噴燒下，背溫卻低于100℃。將該氣凝膠浸泡于水中，有望制得具有彈性、輕質(zhì)、隔熱耐火的防火墊，為賦予保溫材料智能響應(yīng)防火提供了新思路。相關(guān)成果發(fā)表在材料領(lǐng)域頂級(jí)刊物National Science Review。

  此外，基于聚合物氣凝膠回彈性能差及回彈機(jī)制不明等難題，課題組通過(guò)調(diào)控氣凝膠微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)交聯(lián)結(jié)構(gòu)，成功制備出超彈性聚合物氣凝膠材料。該材料在1000次耐疲勞壓縮循環(huán)后，塑性形變僅為6.1%；在-78℃的極低溫度下，氣凝膠仍然展示出優(yōu)異的回彈性能，并能承受100次耐疲勞壓縮循環(huán)，塑性形變僅為8.3%。此外，氣凝膠還展示出較好的阻燃性能、隔熱性能及紅外隱身等優(yōu)異綜合性能。通過(guò)詳細(xì)研究不同微觀結(jié)構(gòu)和聚合物交聯(lián)程度對(duì)氣凝膠回彈性能的影響，揭示了回彈機(jī)制，為進(jìn)一步制備綜合性能優(yōu)異的彈性聚合物氣凝膠奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。相關(guān)成果發(fā)表在材料領(lǐng)域主流刊物Composites Part B: Engineering。

論文截圖（一）

 論文截圖（二）