Ynspireare troch de fleksibiliteit en styfheid fan natuerlike spinnesidewebs, ûntwikkele in ûndersykteam ûnder lieding fan prof. YU Shuhong fan 'e Universiteit fan Wittenskip en Technology fan Sina (USTC) in ienfâldige en algemiene metoade om superelastyske en wurgensbestindige hurde koalstof-aerogels te fabrisearjen mei nanofibrous netwurkstruktuer troch resorcinol-formaldehyd hars te brûken as hurde koalstofboarne.

Yn 'e ôfrûne desennia binne koalstof-aerogels breed ûndersocht mei gebrûk fan grafyske koolhydraten en sêfte koolhydraten, dy't foardielen hawwe yn superelastisiteit. Dizze elastyske aerogels hawwe normaal delicate mikrostrukturen mei in goede wurgensbestindigens, mar ultralowsterkte. Hurde koolhydraten litte grutte foardielen sjen yn meganyske sterkte en strukturele stabiliteit fanwege de sp3 C-induzeare turbostratyske "house-of-cards" -struktuer. De stiifens en fragiliteit komme lykwols dúdlik yn 'e manier om superelastisiteit te berikken mei hurde koolhydraten. Oant no is it noch in útdaging om superelastyske hurde koalstofbasearre aerogels te fabrisearjen.

De polymerisaasje fan harsmonomeren waard inisjeare yn 'e oanwêzigens fan nanofibers as strukturele sjabloanen om in hydrogel mei nanofibrous netwurken te tarieden, folge troch it droegjen en pyrolyse om hurde koalstof airgel te krijen. Tidens de polymerisaasje deponearje de monomeren op sjabloanen en weldje de glêstriedfaser-gewrichten, wêrtroch in willekeurige netwurkstruktuer mei massive robúste gewrichten efterlit. Boppedat kinne fysike eigenskippen (lykas diameters fan nanofiber, tichtens fan aerogels, en meganyske eigenskippen) wurde regele troch simpele ôfstimming fan sjabloanen en de hoemannichte grûnstoffen.

Fanwegen de hurde koalstof nanofibers en in soad weldde gewrichten ûnder de nanofibers, jouwe de hurde koalstof-aerogels robúste en stabile meganyske prestaasjes, ynklusyf super-elastisiteit, hege sterkte, ekstreem rappe herstelsnelheid (860 mm s-1) en lege enerzjyferlieskoëffisjint ( <0,16). Nei testen ûnder stamme fan 50% foar 104 cycles, toant de koalstof airgel mar 2% plastyske deformation, en behâlde 93% orizjinele spanning.

De hurde koalstof airgel kin de superelastisiteit ûnderhâlde yn drege omstannichheden, lykas yn floeibere stikstof. Op grûn fan 'e fassinearende meganyske eigenskippen hat dizze hurde koalstof airgel belofte yn' e tapassing fan spanningssensors mei hege stabiliteit en breed detektive berik (50 KPa), lykas stretchable of bendable geleiders. Dizze oanpak hâldt belofte om te wreidzjen om oare net-koalstofbasearre gearstalde nanofibers te meitsjen en biedt in tasizzende manier om stive materialen te transformearjen yn elastyske as fleksibele materialen troch it ûntwerpen fan 'e nanofibrous mikrostruktueren.