Įkvėpta natūralių voratinklinių šilko tinklelių lankstumo ir tvirtumo, tyrimų komanda, vadovaujama profesoriaus YU Shuhongo iš Kinijos mokslo ir technologijos universiteto (USTC), sukūrė paprastą ir bendrą metodą, kaip gaminti superelastinius ir nuovargiui atsparius kietosios anglies aerogelius nanopluoštiniais. tinklo struktūrą, naudojant kietosios anglies šaltinį rezorcinolio-formaldehido dervą.

Pastaraisiais dešimtmečiais anglies aerogeliai buvo plačiai tyrinėjami naudojant grafitinius ir minkštuosius anglies junginius, kurie rodo pranašumą dėl aukšto elastingumo. Šie elastingi aerogeliai paprastai turi subtilias mikrostruktūras, pasižyminčias geru atsparumu nuovargiui, bet pasižyminčiomis dideliu atsparumu. Kietieji angliavandeniliai pasižymi dideliais mechaninio stiprumo ir konstrukcinio stabilumo pranašumais dėl sp3 C sukeltos turbostratinės „kortelių namų“ struktūros. Tačiau standumas ir trapumas akivaizdžiai trukdo pasiekti kietų angliavandenilių elastingumą. Iki šiol vis dar yra iššūkis supelastingus kietosios anglies pagrindu pagamintus aerogelius gaminti.

Dervos monomerų polimerizacija buvo pradėta naudojant nanopluoštus kaip struktūrinius šablonus, kad būtų gautas hidrogelis su nanopluoštiniais tinklais, po to džiovinimas ir pirolizė, gaunant kietosios anglies oro gelį. Polimerizacijos metu monomerai nusėda ant šablonų ir suvirina pluošto-pluošto jungtis, palikdami atsitiktinę tinklo struktūrą su masyviomis tvirta jungtimis. Be to, fizikines savybes (tokias kaip nanopluošto skersmuo, aerogelių tankis ir mechaninės savybės) galima kontroliuoti paprasčiausiai derinant šablonus ir žaliavų kiekį.

Dėl kietosios anglies nanopluoštų ir gausių suvirintų jungčių tarp nanopluoštų, kietosios anglies aerogeliai pasižymi tvirtomis ir stabiliomis mechaninėmis savybėmis, įskaitant ypač elastingą, didelį stiprumą, ypač greitą atsistatymo greitį (860 mm s-1) ir mažą energijos nuostolių koeficientą ( <0,16). Išbandžius 104 ciklų 50% įtampą, anglies oro gelis rodo tik 2% plastinės deformacijos ir išlaikė 93% pradinio įtempio.

Kietosios anglies orelis gali išlaikyti ypač elastingą atšiauriomis sąlygomis, tokiomis kaip skystas azotas. Remiantis žaviomis mechaninėmis savybėmis, šis kietos anglies oro gelis pažadėjo pritaikant didelio stabilumo ir plataus detektyvo diapazono (50 kPa) streso jutiklius, taip pat tempiamus ar sulenkiamus laidus. Šis požiūris žada būti išplėstas, kad būtų galima gaminti ir kitus anglies neturinčius kompozitinius nanopluoštus, ir tai yra perspektyvus būdas paversti standžias medžiagas elastingomis arba lanksčiomis medžiagomis, projektuojant nanopluošto mikrostruktūras.