Tabiiy o'rgimchak ipak to'rlarining moslashuvchanligi va qattiqligidan ilhomlanib, Xitoyning Fan va Texnologiya Universiteti professori YU Shuhong boshchiligidagi tadqiqot guruhi (USTC) nanofiber rangli superelastik va charchoqqa chidamli qattiq uglerod aerogellarini to'qishning oddiy va umumiy usulini ishlab chiqdi. qattiq uglerod manbai sifatida rezorsinol-formaldegid qatroni yordamida tarmoq tuzilishi.

So'nggi o'n yilliklarda uglerod aerogellari grafitik uglerod va yumshoq uglerodlardan foydalangan holda kengaytirilgan bo'lib, ular superelastiklikda afzalliklarni namoyish etadi. Ushbu elastik aerogellar odatda yaxshi charchoqqa chidamli, ammo ultratovush kuchiga ega nozik mikro tuzilmalarga ega. Qattiq uglerodlar sp3 C-turbostratik "kartalar uyi" tuzilishi tufayli mexanik kuchlilik va strukturaviy barqarorlikda katta afzalliklarga ega. Biroq, qattiqlik va mo'rtlik qattiq uglerod bilan o'ta egiluvchanlikka erishish yo'lida aniq. Hozirgi kunga qadar superelastik qattiq uglerod asosidagi aerogellarni to'qish hali ham qiyin.

Qatronli monomerlarning polimerizatsiyasi nanofiberlar ishtirokida nanofibroz tarmoqlari bo'lgan gidrojelni tayyorlash uchun boshlandi, so'ngra qattiq uglerodli aerogelni olish uchun quritish va piroliz. Polimerizatsiya paytida monomerlar shablonlarga birikadi va tolali tolali bo'g'inlarni payvandlab, massiv mustahkam bo'g'inlar bilan tasodifiy tarmoq tuzilishini qoldiradi. Bundan tashqari, jismoniy xususiyatlarni (masalan, nanofiberning diametri, aerogellarning zichligi va mexanik xususiyatlari) oddiy sozlash shablonlari va xom ashyo miqdori bilan boshqarish mumkin.

Qattiq uglerodli nanofiberlar va nanofiberlar orasida juda ko'p payvandlangan bo'g'inlar tufayli qattiq uglerodli aerogellar o'ta egiluvchanlik, yuqori quvvat, juda tez tiklanish tezligi (860 mm s-1) va past energiya yo'qotish koeffitsientini o'z ichiga olgan barqaror va barqaror mexanik ishlarni namoyish etadi. <0,16). 104 tsikl uchun 50% shtamm ostida sinovdan o'tkazilgandan so'ng, uglerodli havo moslamasi faqat 2% plastik deformatsiyani ko'rsatadi va 93% asabiy stressni saqlaydi.

Qattiq uglerodli havo moslamasi og'ir sharoitlarda, masalan suyuq azotda o'ta egiluvchanlikni saqlab turishi mumkin. Ajablanadigan mexanik xususiyatlarga asoslanib, ushbu qattiq uglerodli havo moslamasi yuqori barqarorlik va keng detektiv diapazonli (50 KPa) kuchlanish sezgichlarini, shuningdek cho'ziladigan yoki egiluvchan o'tkazgichlarni qo'llashga va'da beradi. Ushbu yondashuv boshqa uglerodsiz kompozitsiyali nanofiberlarni yaratish uchun va'da qilingan va nanofibrozli mikro tuzilmalarni loyihalash orqali qattiq materiallarni elastik yoki egiluvchan materiallarga aylantirishning istiqbolli usulini ta'minlaydi.