Təbii hörümçək ipək toxumalarının elastikliyi və sərtliyindən ilhamlanaraq, Çin Elm və Texnologiya Universitetinin (USTC) professoru YU Shuhongun rəhbərlik etdiyi bir tədqiqat qrupu, nanofiber rəngli superelastik və yorğunluğa davamlı sabit karbon aerogelləri hazırlamaq üçün sadə və ümumi bir üsul hazırladı. sərt bir karbon qaynağı olaraq resorcinol-formaldehid qatranını istifadə edərək şəbəkə quruluşu.

Son onilliklərdə karbon aerogelləri superelastikliyə üstünlük verən qrafik karbon və yumşaq karbonlardan istifadə etməklə geniş tədqiq edilmişdir. Bu elastik aerogellər adətən yaxşı yorğunluğa davamlı, lakin ultralow gücü olan incə mikrostrukturlara malikdir. Sərt karbonlar, sp3 C-induksiyalı turbostratik "ev kartları" quruluşuna görə mexaniki möhkəmlik və struktur sabitliyi baxımından böyük üstünlüklər göstərir. Bununla birlikdə sərtlik və kövrəklik sərt karbonlarla superelastikliyə çatmaq yolunda açıq şəkildə olur. İndiyə qədər superelastik sərt karbon əsaslı aerogellər uydurmaq hələ də bir problemdir.

Qatran monomerlərin polimerləşməsinə nanofibroz şəbəkələri olan bir hidrojel hazırlamaq üçün quruluş şablonları kimi nanofiberlərin iştirakı ilə başlandı, ardınca sərt karbon hava örtüyü əldə etmək üçün qurutma və piroliz edildi. Polimerləşmə zamanı monomerlər şablonlara yatır və lifli lifli birləşmələri qaynaq edərək, kütləvi möhkəm birləşmələrlə təsadüfi bir şəbəkə quruluşunu buraxır. Üstəlik, fiziki xüsusiyyətlər (məsələn, nanofiberin diametri, aerogellərin sıxlığı və mexaniki xüsusiyyətlər) sadəcə tənzimləmə şablonları və xammal miqdarı ilə idarə edilə bilər.

Sərt karbon nanofiberləri və nanofiberlər arasında bol qaynaqlanmış birləşmələr səbəbindən sərt karbon aerogelləri, super elastiklik, yüksək gücü, son dərəcə sürətli bərpa sürəti (860 mm s-1) və aşağı enerji itkisi əmsalı da daxil olmaqla sağlam və sabit mexaniki performans nümayiş etdirir. <0.16). 104 dövr üçün 50% gərginlik altında sınaqdan keçirildikdən sonra, karbon airgel yalnız 2% plastik deformasiya göstərir və 93% orijinal stres saxlayır.

Sərt karbon hava lövhəsi, sərt şəraitdə, məsələn maye azotda super elastikliyini qoruya bilər. Heyrətləndirici mexaniki xüsusiyyətlərinə əsaslanaraq, bu sərt karbonlu hava lövhəsi yüksək sabitlik və geniş detektiv diapazonlu (50 KPa) stres sensorlar, habelə uzanan və ya əyilə bilən keçiricilər tətbiqində vəd etmişdir. Bu yanaşma digər qeyri-karbon əsaslı kompozit nanofiberlər düzəltmək üçün vəd edilmiş və nanofibröz mikrostrukturların dizaynı ilə sərt materialların elastik və ya çevik materiallara çevrilməsinin perspektivli bir yolunu təmin edir.