2024年1月19日，京都大學宣布成功制造出一種新型低密度多孔材料（即氣凝膠），這種材料的特征在于，它不僅像玻璃一樣透明，還能彎曲變形。

眾所周知，氣凝膠作為一種導熱系數(shù)極低的多孔材料，一直被寄希望于成為一種節(jié)能材料，多數(shù)由二氧化硅（SiO₂）制成。然而它“質脆”的特點使得其在制造過程中很脆弱且難以處理。不過在2007年時，同大學的一個研究小組發(fā)現(xiàn)，通過使用更柔韌的有機硅制造氣凝膠，可以制造出一種在壓縮時不易破裂且在變形時能夠恢復的氣凝膠。

而在近期的研究中，京都大學研究小組的目標是進一步提高抗彎曲變形的強度，并創(chuàng)造出更易于處理的氣凝膠。與之前的研究一樣，他們采用甲基三甲氧基硅烷作為制造有機硅骨架的原料，并采用溶膠-凝膠法制備氣凝膠。

不過，這次為了形成均勻的網(wǎng)絡結構，使用了有機強堿作為催化劑，以促進非離子塊狀聚合物型表面活性劑的凝膠化。 通過這些創(chuàng)新，可以生產(chǎn)出直徑為 4-10 納米、孔徑為 5-20 納米的纖維狀骨架氣凝膠，使其具有很高的彎曲靈活性。此外，聚合反應過程中的 pH 值可通過強有機堿得到適當控制，從而獲得更均勻的多孔結構和類似玻璃的透明性。

總結

盡管世界上已有許多關于提高氣凝膠強度和柔韌性的研究，但大多數(shù)研究都是以犧牲透明度和孔隙率為代價來提高強度和柔韌性。相比之下，本研究同時實現(xiàn)了強度、柔韌性和透明度。

不過，為了能像處理聚合物泡沫等其他隔熱材料一樣處理氣凝膠，必須提高其抗剪切變形的強度和柔韌性，而且其透明度也不如玻璃透明。 研究小組將致力于進一步提高柔韌性和透明度，并利用高壓超臨界流體簡化干燥過程，以改進制造工藝。目前相關研究成果已于2024年1月11日在線發(fā)表在國際學術期刊《自然通訊》上。

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