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  在德國(guó)應(yīng)用化學(xué)期刊上，一支來(lái)自瑞士和法國(guó)的科研團(tuán)隊(duì)介紹了一種新型復(fù)合氣凝膠，它由二氧化硅和植物源果膠制備而成。這種新材料的導(dǎo)熱性與傳統(tǒng)氣凝膠接近，但機(jī)械穩(wěn)定性卻高很多。此外，它們是由生物衍生材料溶解于水制備，綠色環(huán)保。

  二氧化硅氣凝膠的制備過(guò)程就是用鹽酸把二氧化硅顆粒從硅酸鈉溶液中沉淀出來(lái)。將顆粒團(tuán)聚成具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠，隨后清洗干燥。極高的孔隙率和極大的比表面積使其在催化、制藥和化學(xué)等方面有很高的利用價(jià)值。超絕熱特性又使其可作為太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的透明絕熱層，在傳統(tǒng)絕熱材料空間不足時(shí)可作為替代品。

  這些硅酸鹽氣凝膠的脆斷性至今仍是難題。起因是這種網(wǎng)絡(luò)的珍珠項(xiàng)鏈?zhǔn)降慕Y(jié)構(gòu)。直徑在3-10nm之間的二氧化硅納米粒子通過(guò)極窄的的紐帶相互連接。在一項(xiàng)關(guān)于更好機(jī)械性能氣凝膠的研究中，研究人員專(zhuān)注于生物衍生材料，例如在食品業(yè)作為凝膠使用的果膠、植物纖維等。然而，果膠氣凝膠在絕熱性能方面表現(xiàn)不良。

  在歐洲航空硬幣工程中，一支團(tuán)隊(duì)與來(lái)自瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)室的Matthias Koebel和來(lái)自MINES ParisTech的Tatiana Budtova合作制備了一種復(fù)合氣凝膠，它是由果膠和二氧化硅形成的網(wǎng)狀構(gòu)成。這種材料有特定的機(jī)械性能，不易脆斷，灰塵逸出極少，并且擁有極佳的絕熱性能。

  為了優(yōu)化果膠和二氧化硅的相對(duì)濃度，在凝膠過(guò)程中關(guān)鍵是控制pH值。在pH為1.5時(shí)，二氧化硅凝膠化時(shí)間大在14天之內(nèi)，但當(dāng)pH超過(guò)4時(shí)，幾分鐘之內(nèi)便可完成。在pH低于2.0時(shí)，果膠凝膠化緩慢，pH在2到3之間時(shí)，凝膠化過(guò)程在幾分鐘之內(nèi)便可完成，但超過(guò)3.5便不再凝膠。最佳的值是pH=1.5，此時(shí)兩種原料都緩慢凝膠成均勻的混合體。經(jīng)過(guò)清洗和疏水化處理之后，氣凝膠用超臨界的二氧化碳干燥。與具有脆弱的珍珠項(xiàng)鏈結(jié)構(gòu)的純二氧化硅氣凝膠相比，摻雜的氣凝膠有更厚更強(qiáng)的結(jié)構(gòu)，機(jī)械穩(wěn)定性更高。