上周五，《科学进步》发表的一项研究表明，清华大学和布朗大学的研究人员制造了一种类似海绵的陶瓷，它可以像海绵一样变形，像陶瓷一样隔热。它有望用于消防服装和水清洗领域。
当你把这种海绵陶瓷放在蓬松的叶子上，它的超轻特性可以平衡它。不仅如此，它还可以像柔软的棉花糖一样被压扁，但它可以很快恢复原状。同时，它还具有良好的隔热效果。
生产像棉花糖一样的陶瓷。
陶瓷作为一种高强度材料，广泛应用于制造业生产各种产品。然而，陶瓷有一个问题，那就是它们太脆了。最近，研究人员发明了一种具有蓄热、放热和高韧性的可弯曲陶瓷，可用于制造新的防护服。
与坚硬的传统陶瓷不同，当你挤压这种柔软的新材料时，它会被压扁。当外力消除后，它会反弹回原来的形状，没有任何损害。
此外，这种新材料本身是通过聚集形成的——将轻质纳米纤维混入海绵中。与昂贵且耗时的3D打印或静电纺丝不同，清华大学的研究人员发明了一种新的生产方法:将陶瓷溶液从微小的喷丝孔喷入旋转的纺织箱中，然后将溶液形成的细丝缠绕并缠绕在一起，就像制作轻质蓬松的棉花糖一样。
这篇文章的通讯作者高华健博士说，这项研究旨在开发一种具有耐高温和变形能力的新材料。高解释说:“这种材料是将轻纳米纤维嵌入海绵中混合而成，成本低，生产规模可调，易于工业化生产。”
耐热棉花糖
工程师使用几种不同的陶瓷材料来制备这种特殊的海绵陶瓷，包括二氧化钛和二氧化锆。众所周知，这些陶瓷材料具有良好的隔热性能。接下来，研究人员决定测试它们的耐热性。
在这个实验中，研究人员将花瓣放在不同的材料上，如铁、氧化铝泡沫和新的二氧化锆陶瓷海绵。经底部加热元件加热后，实验温度达到400摄氏度。加热10分钟后，其他材料上的花瓣变脆，除了陶瓷海绵上的花瓣稍有枯萎，花瓣和热板之间的陶瓷海绵厚度只有7毫米。
研究人员将花瓣放在不同的材料中，并将其暴露在华氏752度的温度下。陶瓷上的花瓣(最右边)受到保护
防火服和净水海绵
不仅如此，加热一个小时后，陶瓷海绵顶部的温度仅上升到200华氏度。研究人员希望耐热性能使这种材料成为一种良好的绝缘体，甚至可以用来制作消防员的防护服。对于后者，重量、柔韧性和耐热性都至关重要。
有些人以前已经开发出可弯曲的耐热陶瓷，然而，这种材料比棉球更容易制成薄片，而且通常只用于电子设备。这是研究人员首次生产出像海绵一样可以变形的绝缘陶瓷材料。
这种陶瓷海绵材料还具有良好的渗透性:二氧化钛陶瓷海绵在水中能保持其自身重量的50倍，并能通过与阳光反应去除水中的颗粒，起到净水的作用。在许多现代水过滤技术中，二氧化钛被用作去除水中污染物的粉末，但很难再利用。但是现在，这种新型海绵可以在光照条件下在15分钟内分解人造染料，并且海绵可以在挤出清水后重新使用。
本研究证明这种海绵陶瓷在制备工艺上是可行的，但在商业化和实际应用之前还有许多工作要做。也许只需要一段时间，你就能看到这种新型的海绵和家用清洁海绵一起放在超市货架上。