将凝胶放入到高压容器中,通过螺杆封闭容器,以抵御超过标准大气压100倍的压强,将输送液态二氧化碳的软管与高压容器相连,二氧化碳会替换掉溶胶空隙中的甲醛,然后对溶胶进行加热和施压,直到溶胶内部的二氧化碳处于超临界状态,也就是半液态和半气态,这一步是气凝胶制造过程重关键的步骤。超临界的二氧化碳从中扩散出来,而且不会导致溶胶的固态框架崩塌,这一过程将凝胶变成了被空气占据了大部分空间的透明固体,这样气凝胶就制造完成了。
芳香族醇分子(PEA)在纳米纤维的焊接发挥双重作用
芳香族醇分子(PEA)在纳米纤维的焊接发挥双重作用(图1 b):首先,当PEA蒸气与丝纳米纤维对接时,它溶解了纤维的无定形区,溶解区域中的丝绸分子经历结构转变成β-折叠,并在PEA蒸发后形成强烈的分子间相互作用。该过程导致相交的纳米纤维在接合点处融合。另外,由于附着的PEA液滴的表面蚀刻,纳米纤维表面产生纳米孔(图1a,b)。用素(ThT)染色处理,荧光图像(图1 c)显示,水蒸汽处理诱导异构β折叠晶体区域; 乙醇蒸气诱导β-sheet晶体束;而PEA蒸气诱导小而均匀匀的纳米晶体。这是分子间相互作用不同导致的。
智能气凝胶能自主地从空气中收集水分子
在显微镜下看,它看起来像一块海绵,但它不需要被挤压就能释放出从空气中吸收的水分。它不需要电力来运行,在潮湿的环境中,一公斤的气凝胶每天可以产生17升的水。气凝胶的吸水能力来自于构建气凝胶的长分子,即聚合物。
特殊的长链聚合物由复杂的化学结构组成,能够在吸引水和排斥水的形态之间不断切换。该团队的智能气凝胶能自主地从空气中收集水分子,将其凝结成液体,然后释放水。在阳光的照射下,智能结构可以通过从亲水过渡到完全疏水的状态,进一步提高水的产量。