近日，理学院功能高分子材料绿色制备与循环利用研究团队在高性能气凝胶研究上取得新进展，相关成果发表在材料领域著名刊物National Science Review（中科院1区TOP，IF: 16.3，西华大学为第二单位)及Composites Part B: Engineering（中科院1区TOP，IF: 12.7，西华大学为第一单位)。两篇论文的第一作者均为理学院汪婷副教授，通讯作者分别为四川大学赵海波教授以及西华大学陈明军教授。
气凝胶是一种新型多孔材料，由于其密度低、导热率低、高孔隙率、高比表面积和力学性能优异等优点，被广泛应用于建筑外墙、航空航天和电动汽车等领域，目前被认为是传统保温材料的理想替代品，但其应用严重受限于低性能、高耗能制备手段和较差性能耐久性。
基于此，该课题组提出了可逆凝胶辅助气液双相乳化新方法，发展了水为溶剂的常压干燥制备气凝胶新技术，制得了阻燃性能、机械强度和保温性能俱佳的气凝胶新材料。此外，得益于气凝胶的化学交联和可逆物理交联的双重交联网络结构，气凝胶还展示出溶剂响应特性。在水的浸泡下，气凝胶由硬质特性转变为回弹性水凝胶。该水凝胶在1400℃高温喷烧下，背温却低于100℃。将该气凝胶浸泡于水中，有望制得具有弹性、轻质、隔热耐火的防火垫，为赋予保温材料智能响应防火提供了新思路。相关成果发表在材料领域顶级刊物National Science Review。
此外，基于聚合物气凝胶回弹性能差及回弹机制不明等难题，课题组通过调控气凝胶微观结构和化学交联结构，成功制备出超弹性聚合物气凝胶材料。该材料在1000次耐疲劳压缩循环后，塑性形变仅为6.1%；在-78℃的极低温度下，气凝胶仍然展示出优异的回弹性能，并能承受100次耐疲劳压缩循环，塑性形变仅为8.3%。此外，气凝胶还展示出较好的阻燃性能、隔热性能及红外隐身等优异综合性能。通过详细研究不同微观结构和聚合物交联程度对气凝胶回弹性能的影响，揭示了回弹机制，为进一步制备综合性能优异的弹性聚合物气凝胶奠定了科学基础。相关成果发表在材料领域主流刊物Composites Part B: Engineering。
论文截图（一）
论文截图（二）
