В отделе БЕН РАН в Институте синтетических и полимерных материалов РАН благодаря информационной поддержке ОИБО Бен РАН 01 сентября открывается Тематическая выставка в оригинальном и виртуальном форматах: «Полимерные аэрогели».
Выставка посвящена одному из самых востребованных направлений современной химии – полимерным аэрогелям - уникальным материалам с высокой пористостью и широким спектром применения.
Полимерные аэрогели – это материалы с рекордно низкой плотностью (до 0,1 г/см³) и высокой пористостью (до 98%). Их внутренняя структура, состоящая из наноразмерных пор, придает им выдающиеся свойства: крайне низкую теплопроводность, высокую удельную площадь поверхности (до 600 м²/г) и механическую прочность. Благодаря этому они находят применение в самых разных сферах:
Энергетика и строительство: как сверхэффективная теплоизоляция.
Медицина и фармацевтика: для создания систем адресной доставки лекарств и заживляющих повязок благодаря биосовместимости.
Авиакосмическая отрасль и электроника: как легкие конструкционные элементы и материалы с низкой диэлектрической проницаемостью.
Экология: в качестве высокоэффективных сорбентов для очистки воды и воздуха от загрязнений.
В работе были получены аэрогели на основе оксида алюминия в форме монолитов.
В статье представлены результаты экспериментального исследования процесса гелеобразования в среде диоксида углерода. В ходе работы варьировались параметры процесса, а именно концентрации исходного вещества (альгината натрия) и сшивающего агента (CaCO3). Исследованы физико-химические и структурные свойства полученных аэрогелей на основе альгината натрия.
В работе рассмотрены способы получения гидрофильных и гидрофобных светопроницаемых аэрогелей на основе диоксида кремния. Исследовалась зависимость физико-химических и структурных свойств аэрогелей от соотношения исходных регентов и наличия модификации поверхности.
Аэрогели на основе биополимеров в настоящий момент актуальным и перспективными материалами для применения в качестве высокоэффективных систем доставки лекарств и матриксов для роста клеток тканей и органов.
Преимущества и недостатки использования аэрогеля в строительстве.
Абрамов А.А., Цыганков П.Ю., Голубев Э.В., Меньшутина Н.В. Формирование иерархической структуры аэрогелей на основе альгината натрия с использованием процесса вспенивания в среде диоксида углерода//Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. 2025. № 1 (81). С. 54-61.
Развитие медицины и фармацевтической промышленности обуславливает необходимость в разработке новых материалов, обладающих заданными свойствами. Свойства материалов определяются химическим составом и структурой.
В обзоре проанализированы активно развивающиеся в России и за рубежом направления применения сверхкритических флюидов, прежде всего сверхкритического диоксида углерода, в катализе, химии высокомолекулярных соединений и медицинской химии.
Базиева Р.Н., Рыжков А.И., Цегельская А.Ю., Костенко М.О., Панин А.А., Садовская Н.В., Паренаго О.О., Кузнецов А.А. Получение полиимидных аэрогелей с использованием сверхкритического со2 без стадии замены растворителя//Известия Академии наук. Серия химическая. 2026. Т. 75. № 1. С. 377-380.
Получение полиимидных аэрогелей с использованием сверхкритического со2 без стадии замены растворителя.
Базиева Р.Н., Рыжков А.И., Костенко М.О., Паренаго О.О., Садовская Н.В., Панин А.А., Цегельская А.Ю., Кузнецов А.А. Получение и свойства полиимидных аэрогелей на основе 4,4'-оксидианилина и диангидридов 3,3',4,4'-бензофенонтетракарбоновой и пиромеллитовой кислот//Сверхкритические флюиды: теория и практика. 2025. Т. 20. № 3. С. 90-102.
Синтезированы две серии полиимидных аэрогелей (ПИ АЭ ) на основе 4, 4'-оксидианилина (ODA) и двух диангидридов: 3,3',4,4'-бензофенонтетракарбоновой кислоты (BTDA) и пиромеллитовой кислоты (PMDA) путем низкотемпературной поликонденсации в диметилформамиде пар мономеров ODA-BTDA и ODA-PMDA с добавлением сшивающего агента - 1,2,3-трис-(4-аминофенил)-бензола (TAB), химической имидизацией in situ в растворе и последующей сушкой ПИ геля сверхкритическим (СК) CO2. Получены ПИ АЭ с удельной поверхностью до Sуд = 230 м2/г.
Двумерные (2D) карбиды/нитриды переходных металлов, называемые MXene, в частности Ti3C2TX, и трехмерные (3D) структуры, такие как полимерные гидрогели или аэрогели, являются многообещающими системами, каждая сама по себе, с выгодными свойствами для применения в биомедицине, очистке воды, электронных устройствах и аккумуляторах.
Теплоизоляция на основе наноматериала аэрогель.
Борисенко Н.Г., Меркульев Ю.А., Орехов А.С., Чаурасия С., Трипати С., Мунда Д.С., Дарешвар Л.Д., Пименов В.Г., Шевелева Е.Е. Отличительные свойства микрогетерогенной плазмы, образованной при облучении мишени из полимерного аэрогеля мощным лазерным импульсом длительностью 500 пс//Физика плазмы. 2013. Т. 39. № 8. С. 752.
Исследовались свойства микрогетерогенной плазмы с начала ее образования под воздействием на мишень из полимерного аэрогеля мощного (1014 Вт/см3) короткого (0.5 нс) греющего лазерного импульса с длиной волны 1.064 мкм.
Полный текст статьи на https://elibrary.ru/item.asp?id=19143748
Установлено, что использование полимерных материалов для формирования водонепроницаемой оболочки теплоизоляционного мата в силу недостаточной механической прочности и термостойкости, а также излишней термопластичности не удовлетворяет требованиям обеспечения пожарной безопасности, поскольку она подвергаетсянепосредственному воздействию продуктов горения и разрушается уже на начальной стадии пожара по достижению температуры 250÷350 оС.
Сравнительный анализ двух теплоизоляционных материалов: пенополистерола и аэрогеля.
Модифицированные аэрогели диоксида кремния получены методом совместного гелирования тетраметоксисилана и ацилированного 3-аминопропилтриметоксисилана с общей формулой (MeO)3-Si-(CH3)3-NHCOO-R с последующей сверхкритической сушкой в CO2.
Горшкова Н.А., Бровко О.С., Паламарчук И.А., Ивахнов А.Д., Богданович Н.И., Воробьева Т.Я. Создание антибактериального композиционного аэрогеля биомедицинского назначения на основе комплекса альгинат-хитозан и карбоната кальция// Прикладная биохимия и микробиология. 2024. Т. 60. № 2. С. 143-150.
На основе полиэлектролитного комплекса альгинат натрия-хитозан с включением микрочастиц карбоната кальция синтезированы аэрогельные композиты. Показано, что текстурные характеристики материалов не зависели от морфологии частиц карбоната кальция: площадь удельной поверхности аэрогелей составляла 380-400 м2/г. Развитая пористая структура композитов наряду с полиэлектролитной природой определяла их высокое влагопоглощение - до 110 г/г. Для придания антимикробных свойств материалы импрегнировали атранорином, выделенным из лишайника Hypogymnia physodes, обладающим выраженным ингибирующим действием относительно бактерии Proteus mirabilis, являющейся основным возбудителем раневых инфекций. Минимальная подавляющая концентрация атранорина составляла 1 мг/мл. Высвобождение основного количества атранорина (до 50%), включенного в матрицу аэрогельного материала, происходило в течение 4 ч.
Полный текст статьи на: https://elibrary.ru/item.asp?id=68529547
Высокопористые полиэлектролитные аэрогели на основе альгината бурых водорослей.
Впервые установлена возможность использования полифенольных соединений, выделенных из древесной коры, в качестве потенциального сырьевого источника, подходящего для синтеза органических и углеродных гелей.
Дорофеев И.О., Смирнова Т.Е., Сусляев В.И. Исследование взаимодействия образцов сферических аэрогелей резонаторным методом//СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии (КрыМиКо'2015). Материалы докладов 25-ой Международной Крымской конференции. В 2-х томах. Севастополь, 2015. С. 886-887.
Предложен метод исследования взаимодействия малых по сравнению с длиной волны образцов - элементов искусственных материалов в открытом СВЧ резонаторе, основанный на фиксации результатов рассеяния резонансного пучка на двух образцах, расположенных на некотором расстоянии друг от друга в точках с одинаковыми значениями электрического поля.
Методами ядерного магнитного резонанса исследованы свойства низкотемпературной сверхтекучей фазы Не в «нематически упорядоченном» аэрогеле, в котором составляющие его нити практически параллельны друг к другу.
Полный текст статьи на https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23005766
Заболотнов А.С., Гостев С.С., Гудков М.В., Новокшонова Л.А., Челмодеев Р.И. Влияние сверхнизкого содержания графена на износостойкие свойства композитов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена// Высокомолекулярные соединения. Серия А. 2023. Т. 65. № 3. С. 230-236.
Методом полимеризации in situ получены композиты с содержанием графенового наполнителя в образцах от 0.014 до 0.05 мас. %. Исследовано влияние сверхнизкого содержания графена на комплекс износостойких и трибологических характеристик синтезированных композитов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Проведено исследование износостойкости синтезированных материалов при высокоскоростном воздействии водно-песчаной суспензии, износа в режиме микрорезания, фрикционной износостойкости. Также найдены значения коэффициента трения по стали. Введение графена в матрицу сверхвысокомолекулярного ПЭ приводит к увеличению стойкости к абразивному износу в режиме микрорезания, а также к увеличению стойкости к износу при воздействии водно-песчаной суспензии (износ по свободному абразиву).
Полный текст статьи на : https://elibrary.ru/item.asp?id=54293303
Казарян П.С., Грицевич Д.К., Зефиров В.В., Стамер К.С., Галлямов М.О. Селективные свойства углеродных аэрогелей с нанотрубками, модифицированных наноразмерными пленками полидиметилсилоксана с привитыми цепями//Высокомолекулярные соединения. Серия Б. 2025. Т. 67. № 3. С. 191-199.
Разработаны и исследованы абсорбционные свойства углеродных аэрогелей, армированных углеродными нанотрубками и модифицированных гидрофобными полимерными пленками.
Рассмотрено взаимодействие субнаносекундных мощных лазерных импульсов с мишенями из малоплотного полимера триацетата целлюлозы.
На данный момент во всём мире очень интенсивно развиваются нанотехнологии и нередко достижения в этой области успешно применяются в строительной сфере. В данной статье рассмотрим происхождение, характеристики и области применения инновационного материала под названием аэрогель. Так же оценены перспективы аэрогеля как строительного наноматериала.
Костенко М.О., Устинович К.Б., Покровский О.И. Онлайн-мониторинг адсорбции из сверхкритических растворов на силикагелевых ксеро- и аэрогелях с использованием сверхкритической флюидной хроматографии//Журнал неорганической химии. 2020. Т. 65. № 10. С. 1377-1385.
Предложен и опробован метод измерения адсорбции низкомолекулярных веществ из растворов в сжиженных газах и сверхкритических флюидах, основанный на онлайн-соединении автоклава высокого давления и сверхкритического флюидного хроматографа.
Полный текст статьи на https://www.elibrary.ru/item.asp?id=43832299
Кузнецова Т.С., Бураков А.Е., Пасько Т.В., Буракова И.В., Дьячкова Т.П., Меметова А.Е. Физико-химические и сорбционные свойства нанокомпозитного аэрогеля на основе модифицированных углеродных нанотрубок и графена//Известия высших учебных заведений. Серия Химия и химическая технология. 2023. Т. 66. № 3. С. 66-76.
В статье представлена технология получения нанокомпозитного аэрогеля на основе окисленных углеродных нанотрубок (о-УНТ) и восстановленного оксида графена (в-ОГ), модифицированных полианилином и фенолформальдегидной смолой.
Курзина Е.Г., Колмакова А.А., Семак А.В., Котцов С.Ю., Филиппова А.Д., Баранчиков А.Е., Иванова О.С., Колмаков А.Г., Иванов В.К., Каплан М.А., Курзина А.М. Физико-механические свойства композита на основе резины, армированной частицами// Деформация и разрушение материалов. 2025. № 9. С. 13-20.
Исследовано влияние армирования частицами полиметилсилсесквиоксановых аэрогелей в количестве 1,5 и 3,0% (мас.) на физико-механические свойства композита на основе резиновой смеси, используемой для прокладок рельсовых скреплений железнодорожного пути. Установлено, что такое армирование практически не влияет на плотность и твердость композита, но при этом снижает его водопоглощение на 60-66%, повышает более чем в 2,5 раза удельное объемное электрическое сопротивление и более чем в 1,5 раза коэффициент морозостойкости по эластическому восстановлению после сжатия.
Полный текст статьи на: https://elibrary.ru/item.asp?id=82885801
В данной работе приведена зависимость спектра поглощения от давления молекул водорода внутри пор аэрогеля. Выявлено присутствие двух компонент с линейной и квадратичной зависимостью по давлению. Предположено, что первая отражает поглощение отдельной молекулы вблизи поверхности пор, а вторая связана с межмолекулярным взаимодействием.
Полный текст статьи на https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36517560
Сверхкритической сушкой в двух различных средах – изопропаноле и метил-трет-бутиловом эфире – синтезированы образцы аэрогелей Al2O3. После сульфатирования в парах SO2Cl2 аэрогель приобрел суперкислотные свойства (–12.4 ≤ H0 ≤ –11.99) и эффективно катализировал реакцию олигомеризации и димеризации гексена-1.
Полный текст статьи на https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25343571
Исследована проводимость композита на основе аэрогеля оксид циркония/многостенные углеродные нанотрубки. Показано, что композит обладает объемной проводимостью по типу объемного перколяционного кластера.
Полный текст статьи на https://www.elibrary.ru/item.asp?id=28917526
Ляпунова Е.А., Морозов И.А., Изюмова А.Ю., Вшивков А.Н., Наймарк О.Б. Электрофизические свойства композита на основе аэрогеля оксид циркония/углеродные нанотрубки//Известия высших учебных заведений. Серия Химия и химическая технология. 2016. Т. 59. № 9. С. 45-49.
Исследуются электрофизические свойства композита на основе аэрогеля оксид циркония/многостенные углеродные нанотрубки (МУНТ). Показано, что композит обладает объемной проводимостью по типу объемного перколяционного кластера, которая существенным образом зависит от концентрации в нем молекул воды. Полный текст статьи на https://www.elibrary.ru/item.asp?id=27277916
Рассматривается метод пассивной тепловой защиты бортовой аппаратуры летательного аппарата (ЛА), основанный на использовании материалов нового класса. В качестве внутреннего теплозащитного покрытия (ТЗП) исследуется материал дискретного волокна на основе оксида алюминия и кварцевого волокна - аэрогель. Рассмотрена конструкция аппаратурного отсека с учетом внутреннего ТЗП - аэрогеля и внешнего ТЗП - композиционного эрозионно-стойкого материала. Приведены расчетные температурные значения, полученные для различных типов ТЗП, обеспечивающих необходимый уровень температуры внутри отсека. Показано, что принципиально новый материал внутреннего ТЗП - аэрогель - приводит к снижению температуры бортовой аппаратуры на 4 C без использования внешнего ТЗП и на 12 C - с применением композиционного материала в качестве внешнего ТЗП.
Полный текст статьи на: https://elibrary.ru/item.asp?id=50742997
Получен закон преобразования корреляционной функции нематического аэрогеля при его деформации. Предложен метод описания спиновой диффузии в 3He, заполняющем деформированный аэрогель для слабокоррелированного случая. Анизотропия коэффициента диффузии в плоскости, перпендикулярной направлению нитей, остается малой даже при заметных деформациях аэрогеля.
Предложен новый способ получения органических аэрогелей методом золь-гель полимеризации полифенолов (ПФ), выделенных их коры лиственницы и луба коры березы, с формальдегидом.
Панова Л.В., Леменовский Д.А., Афанасов М.И., Крутько Д.П., Попков М.А., Бурлуцкий Р.О., Брусова М.М., Коэль М., Болобаев Ю., Таланова В.Н., Буяновская А.Г. Модифицированные ферроценом резорцин-формальдегидные аэрогели //Сверхкритические флюиды: теория и практика. 2024. Т. 19. № 1. С. 56-67.
Разработан эффективный метод синтеза силоксановых аэрогелей гибридного строения с встроенными в их полимерную структуру ферроценовыми фрагментами. На начальном этапе получали гель путем поликонденсации тетраэтоксисилана и ферроценсодержащих алкоксисиланов, катализируемой BF3;Et2O в ацетоне. Превращение гелей в аэрогели проводилось с использованием сверхкритического диоксида углерода (CK-CO2). Образцы аэрогелей были подробно охарактеризованы методами мессбауэровской спектроскопии и адсорбции азота, определена плотность материалов. Содержание железа в полученных аэрогелях находится в пределах 3,6-8,7 мас. % железа (или 11,9-28,7 мас. % ферроценовых звеньев).
Полный текст статьи на: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=66240814
Панова Л.В., Леменовский Д.А., Афанасов М.И., Крутько Д.П., Попков М.А., Бурлуцкий Р.О., Брусова М.М., Коэль М., Болобаев Ю., Таланова В.Н., Буяновская А.Г. Модифицированные ферроценом резорцин-формальдегидные аэрогели //Сверхкритические флюиды: теория и практика. 2023. Т. 18. № 1. С. 38-51.
Разработан эффективный метод синтеза резорцин-формальдегидных аэрогелей гибридного строения со встроенными в их полимерную структуру ферроценовы-ми фрагментами-субъединицами. При формировании гелей, предшествующих получению аэрогелей, впервые использован диоксан как основной реакционный растворитель. Превращение гелей в аэрогели проведено с использованием СК-CO2. Образцы аэрогелей охарактеризованы методами мессбауэровской спектроскопии, адсорбции азота и атомно-абсорбционной спектроскопии, определена плотность материалов. Содержание железа в полученных аэрогелях находится в пределах 1,7-11,0 мас. % (или 5,6-36,3 мас. % ферроценовых звеньев). Металлоценовые субъединицы присутствуют в аэрогелях параллельно в двух валентно-окислительных состояниях: ферроцена и ферроцения.
Подробно описан опыт изготовления оригинальной установки для сверхкритической сушки полимерных гелей и работы на ней.
Платонов И.А., Платонов В.И., Новикова Е.А., Иголкин А.А., Ледяев М.Е. Оптимизация хроматографического анализа путем использования нового композиционного теплоизоляционного материала на основе аэрогеля и полимерной матрицы в составе термостата газового микрохроматографа//Сорбционные и хроматографические процессы. 2023. Т. 23. № 2. С. 182-188.
В статье представлена сравнительная оценка композиционного теплоизоляционного материала на основе вакуумированных стеклянных микросфер и полимерной силиконовой матрицы с распространёнными теплоизоляционными материалами, используемых в качестве теплоизоляционного слоя для микрофлюидных газохроматографических колонок в составе газового микрохроматографа.
Полевой Л.А., Санджиева Д.А., Баранчиков А.Е. Микроструктура аэрогелей sio2, полученных с использованием различных органических растворителей//Актуальные проблемы неорганической химии: химия и экология. XXIII Всероссийская школа-конференция молодых ученых : сборник трудов. Москова, 2024. С. 79-80.
Микроструктура аэрогелей sio2, полученных с использованием различных органических растворителей.
Металлосодержащие композиты на основе хитозана и целлюлозы: новые методы получения, структура и возможности применения.
Изучались диэлектрические свойства аэрогелей на основе композитных систем с политетрафторэтиленом, оксидом графита или восстановленным оксидом графита с целью изучения их диэлектрических свойств.
Полный текст статьи на https://elibrary.ru/item.asp?id=54912982
В статье рассматривается инновационный материал для теплоизоляции - аэрогель. Описаны его уникальные физико-химические свойства, история создания и современные области применения. Особое внимание уделено преимуществам аэрогеля в строительстве, таким как низкая теплопроводность, легкость, экологичность и простота монтажа.
Впервые проведено исследование влияния прокаливания образца аэрогеля на параметры спектральных линий оксида углерода, находящегося в объеме его пор. Измерения проводились на Фурье-спектрометре Bruker IFS 125HR в спектральном диапазоне 4000-4400 см-1.
Полный текст статьи на https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36783505
В работе решена задача о механических колебаниях аэрогеля, прикрепленного к упругой нити, происходящих в сверхтекучем 3He для случая, когда внутри аэрогеля также реализуется сверхтекучее состояние.
Полный текст статьи на https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54802728
Проведены сравнительные измерения электрофизических свойств сферических образцов аэрогеля из многостенных углеродных нанотрубок. Для исследования использован метод открытого резонатора в диапазоне частот 8-16 ГГц. Показано, что, имея низкую плотность, образцы аэрогеля обладают значительными электромагнитными характеристиками, сравнимыми с металлическими.
В данной работе рассматривается процесс создания полимерных композитов для использования в энергосберегающих строительных конструкциях в химической промышленности.
Черкасова А.В., Копылов А.С., Аксенова Н.А., Зархина Т.С., Шершнев И.В., Глаголев Н.Н., Тимашев П.С., Соловьева А.Б. Влияние плюроника f-127 на скорость высвобождения 2-(2-гидроксифенил)-4,5-дифенил-1н-имидазола из матриц аэрогелей на основе хитозана и альгината натрия, импрегнированных в среде ск-со2 // Журнал физической химии. 2022. Т. 96. № 11. С. 1684-1692
В среде сверхкритического диоксида углерода (ск-СО2) получены аэрогели (АГ) на основе хитозана (Хт) и альгината натрия (Ал), а также их интерполиэлектролитных комплексов Хт + Ал, с вводимым в такие системы гидроксилофином – модельным соединением класса замещенных биологически активных триарилимидазолов (ТАИ), обладающих противоопухолевой и нейропротекторной активностью, с целью получения пролонгированных лекарственных форм. Методом ИК-спектроскопии установлено, что аэрогели на основе комплекса Хт + Ал, образуются в слабокислых водных растворах при исходном молярном соотношении хитозана и альгината натрия ≥1.5. Показано, что в матрицы на основе АГ в среде ск-СО2 удается вводить гидроксилофина в 2–3 раза больше, чем в соответствующие по массе полимерные пленки, что, очевидно, связано с большей площадью поверхности АГ. Показано также, что предварительная солюбилизация ТАИ плюроником F-127 способствует дополнительному замедлению выхода биологически активных ТАИ из матриц в модельную биологическую среду.
Полный текст статьи на: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=49487647
Шевелева Е.Е., Пименов В.Г., Пикулин И.В., Сахаров А.М. Особенности формирования сверхмалоплотных микроячеистых дианоформальдегидных гелей и аэрогелей//Высокомолекулярные соединения. Серия Б. 2016. Т. 58. № 2. С. 157-166.
Получение дианоформальдегидного аэрогеля реализовано новым – двухстадийным подходом в золь-гель поликонденсации диана и формальдегида. На первой стадии получали индивидуальные полиметилолфенолы, на второй – отверждали эти соединения в щелочном растворе при 225°С с введением дополнительного количества формальдегида. Впервые выделен дианоформальдегидный гель из исходного раствора с минимально возможной для гелеобразования концентрацией 1 мг/мл. Аэрогель получали при сверхкритической сушке дианоформальдегидного геля. Плотность сверхмалоплотных микроячеистых аэрогелей достигала 10.9 мг/см3, а удельная поверхность составляла 340–716 м2/г. Исследованы особенности, структура и свойства дианоформальдегидных аэрогелей.
Полный текст статьи на: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25847811
Использование аэрогеля в качестве теплоизоляционного материала магистральных трубопроводов.
Природные и искусственные полимерные материалы пользуются большим спросом, растущим из года в год, что делает их неотъемлемой частью жизни человека.
Легкие и многофункциональные материалы для защиты от электромагнитных помех (ЭМП) крайне востребованы для современных электронных устройств, используемых в суровых условиях. В этой работе были получены сотовые композитные аэрогели PIA-Cu@MXene с превосходными электромагнитными и термическими свойствами благодаря синергетической стратегии
Термоэлектрические генераторы — это один из типов энергетических устройств, широко используемых в носимой и гибкой электронике для питания других устройств. Органические аэрогели с превосходными термоэлектрическими и механическими свойствами являются перспективными материалами для таких устройств.
Технологии терагерцового диапазона (ТГц) открывают самые разные возможности — от калибровочных мишеней для спутников и телескопов до устройств связи и систем биомедицинской визуализации.
Растущий спрос на высокоэффективные теплоизоляционные материалы в промышленном и потребительском секторах привел к разработке полимерно-аэрогелевых композитов с индивидуальной микроструктурой.
Высокоэнергетические полностью твердотельные литиевые (Li) аккумуляторы обладают большим потенциалом в качестве накопителей энергии нового поколения. Среди всех вариантов электролитов системы на основе полимеров привлекают наибольшее внимание благодаря низкой плотности, невысокой стоимости и отличной технологичности.
Аддитивное производство (AM) аэрогелей увеличивает достижимую геометрическую сложность и позволяет изготавливать иерархически пористые структуры. В этой работе изготовленное на заказ устройство для экструзии нагретых материалов (MEX) печатает аэрогели из поли (фениленсульфида) (PPS), инженерного термопластика, путем термического разделения фаз in situ (TIPS).
Jia Li, Xiangning Hu...Meifang Zhu Mechanically Robust and Thermal Insulating Silica/Aramid Nanofiber Composite Aerogel Fibers with Dual Networks for Fire-Resistant and Flexible Triboelectric Nanogenerators//Advanced Functional Materials. 2024.Volume 34, Issue 52, 2410940.
Аэрогелевые волокна, известные своей легкостью и исключительными теплоизоляционными свойствами, являются идеальным материалом для изготовления трибоэлектрических наногенераторов (ТЭНГ) для носимой электроники с автономным питанием, которая будет использоваться в экстремальных условиях, например в пожарном снаряжении.
Углеродные аэрогели, легированные азотом (УЛА), нашли широкое применение в самых разных областях — от термоэлектроники до очистки сточных вод, адсорбции тяжелых металлов и газов, хранения энергии и использования в качестве носителей катализаторов.
Высокоэффективные теплоизоляционные материалы необходимы для широкого спектра применений в космосе, зданиях, энергетике и окружающей среде. Здесь сообщается о простом подходе к обработке окружающей среды для синтеза высокоизолирующего и гибкого монолитного поливинилхлоридного аэрогеля.
Ожидается, что аэрогель с двусторонней памятью формы, обладающий способностью обратимо менять форму между двумя различными постоянными формами под воздействием внешних раздражителей, станет предпочтительным материалом для разработки практических применений в исполнительных механизмах, датчиках, робототехнике и т. д.
Трибоэлектрический наногенератор (ТЭНГ) стал новой нанотехнологией для сбора энергии и автономного зондирования за счет использования различных низкочастотных механических энергий окружающей среды.
Свойства композитов кремнезем-аэрогель / ПВХ были исследованы с акцентом на звуко- и теплоизоляцию. ПВХ - это конструкционный материал для оконных профилей и дренажных труб.
Аэрогели на основе полибензоксазина (PBa) привлекают большое внимание как огнестойкий материал благодаря своей гибкой молекулярной структуре и превосходным механическим свойствам.
Растягиваемые и пригодные для вторичной переработки органические электрохимические транзисторы (ОЭЧТ) стали перспективной платформой для гибкой и экологичной электроники. Однако растягиваемые ОЭЧТ и датчики на их основе обычно демонстрируют ограниченную крутизну и чувствительность.
Эволюция общества характеризуется растущим потоком информации, поступающей от различных устройств в интернет. Датчики стали краеугольным камнем концепции «интернета всего», поскольку они отслеживают различные параметры в обществе и отправляют их в облако для анализа, прогнозирования или обучения.
Для развертываемых систем теплозащиты (РСТЗ), предназначенных для исследования дальнего космоса, требуются материалы, сочетающие в себе легкость конструкции, высокую деформируемость и устойчивость к экстремальным температурам.
В ходе данного исследования методом сополимеризации при комнатной температуре были успешно синтезированы мезопористые полиимидные аэрогели с низкой степенью сшивки и имидазолом на основе диметилбензимидазола, 2,6-диметил-4-пиридинуксусной кислоты, 2,6-диметил-4-пиридинуксусной кислоты, 2,6-диметил-4-пиридинуксусной кислоты и 2,6-диметил-4-пиридинуксусной кислоты.
Разработка высокоэффективных одноатомных катализаторов (ОАК) с максимальной эффективностью использования металлов имеет большое значение и открывает огромные возможности для широкого применения. Необходимо тщательно подбирать координационные структуры активных центров в ОАК и одновременно обеспечивать достаточную доступность этих активных центров для реагентов.
