氣凝膠具有許多優(yōu)異的特性，吸引了工業(yè)界及學術界的廣泛興趣，但是由于其制備成本昂貴及機械性能脆弱的缺點，在實際應用受到較大限制。目前大部分研究都是通過犧牲透明度或絕緣性來加強氣凝膠的?；诖?，近日，日本京都大學的研究人員報道了一種超柔軟的聚乙烯基二甲基硅氧烷氣凝膠。通過單一聚合前軀體（如乙烯基甲基二甲氧基硅烷或乙烯基甲基二乙氧基硅烷）的交聯(lián)聚合制得，沒有使用額外的有機交聯(lián)劑。該方法基于連續(xù)自由基引發(fā)聚合反應及水解共縮合，利用超低成本、高度可控的環(huán)境壓力干燥法，使用乙醇在為干燥介質直接制得。由此制得的氣凝膠具有彈性與柔性的高度多孔雙重交聯(lián)的聚甲基硅氧網(wǎng)絡烷納米結構，氣孔均勻、尺寸大、表面積高，具有高透明度、高疏水性及優(yōu)異的機械加工性，同時實現(xiàn)了超彈性和超絕緣性，制備成本低廉，可大規(guī)模生產。這項研究是多孔材料的重大進展，使透明柔性氣凝膠在超級絕緣體材料的實際應用成為現(xiàn)實。該成果發(fā)表在最新一期《ACS Nano》上。
1、制備流程
圖1、PVPMS氣凝膠與干凝膠的制備流程
2、表面形貌與浸潤性
圖2、PVPMS氣凝膠的多孔結構和力學性能
圖3、PVPMS干凝膠的多孔結構和力學性能
3、吸附與抗泄漏能力
文中報道的氣凝膠和干凝膠具有低密度組合（0.16-0.22 g cm-3），孔隙大小均勻（大部分<60 nm），高比表面積（900-1000 m2 g-1），高疏水性（水接觸角> 130°），透明度高（> 80％的透光率），優(yōu)良的機械加工性，超柔韌性（承受80％的壓縮應變500次循環(huán)），超彈性（耐彎曲100次）周期）和超絕緣性（λ= 15.0-15.4mW m-1）K-1）。這種高度可控的的雙交聯(lián)方法極大豐富了多孔材料的制備方法，并推動了透明的高韌性氣凝膠在超級絕緣子領域的實際應用。
