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气凝胶以其高孔隙率和极低密度而著称，可由多种材料制成，但在极端热机械条件下受到结构不稳定性的限制。

日前，来自浙大的科研团队报告了194种圆顶细胞结构超轻气凝胶，它们通过二维通道限制化学方法保持了从4.2开尔文（K）到2273 K的优异弹性。这种气凝胶在99%应变下表现出20000次循环的超弹性，在2273 K下表现出100次循环的抗热震性。高熵碳化物气凝胶在1273 K时的热导率为53.4 mW/m/K，在2273 K时的热导率为171.1 mW/m/K。温度不变的弹性和化学多样性的结合使得这种气凝胶在极端热力学方面非常有前景，从隔热工业到深空探索。

相关成果于7月17日以题为“Dome-celled aerogels with ultrahigh-temperature superelasticity over 2273 K”发表在最新一期《Science》。

《Science》期刊编辑Marc S.Lavine对该文作出点评：“气凝胶通常采用溶胶-凝胶工艺制备，由一组具有高孔隙率、近透明性和超低密度的材料组成，因为它们可以达到99%的空隙率。本研究开发了一种二维通道受限的方法，用多种氧化物、碳化物、金属甚至高熵混合物制备圆顶细胞气凝胶。圆顶形状赋予气凝胶机械和热稳定性，使其能够承受高达99%应变的数千次压缩循环和宽温度变化热冲击。许多碳化物即使在高温下也具有很低的热导率。” 

图 1.基于石墨烯气凝胶

图 2：圆顶细胞气凝胶的化学多样性及其结构

图 3.圆顶孔气凝胶的性能

图 4.碳化物气凝胶的绝热性能

来源：材料科学与工程。