仿羽绒气凝胶花结构材料的制备及其在服装隔热填充中的应用研究

研究人员通过激光切割细菌纤维素制备出具有羽绒状结构的气凝胶花(aerogel flowers)，成功解决了传统气凝胶在纺织品应用中透气性差和机械性能不足的问题。该材料纳米多孔结构保留了优异隔热性能，同时花朵间大孔隙为水蒸气传输提供通道，经二氧化硅涂层强化的纳米纤维骨架具备快速回弹特性。所制马甲在厚度比羽绒服薄0.8 cm时仍展现出更好的隔热效果，为个人热管理领域提供了创新解决方案。

　　

传统气凝胶(aerogel)在纺织领域的应用长期受限于其较差的透湿性和机械性能。这项研究通过激光切割细菌纤维素(bacterial cellulose)制备出具有羽绒状结构的"气凝胶花"，巧妙平衡了隔热与透湿需求：纳米级多孔结构维持优异的热保存性能，而花朵间形成的宏观孔隙则构建出水蒸气传输通道。更引人注目的是，纳米纤维骨架表面的刚性二氧化硅(silica)涂层赋予材料"记忆回弹"能力，受压后能迅速恢复原状。实验证明，采用该填充材料的马甲在厚度比羽绒服薄0.8 cm的情况下，反而展现出更卓越的隔热性能。这项突破为个人热管理(personal thermal management)领域提供了新型智能材料，拓展了气凝胶在功能性纺织品中的应用前景。