Инспирисан флексибилношћу и крутошћу природних паукових свилених мрежа, истраживачки тим на челу са проф. ИУ Схухонгом са Кинеског универзитета за науку и технологију (УСТЦ) развио је једноставну и општу методу за производњу суперпреластичних и отпорних аерогела од тврдог угљеника са нанофиброзним влакнима. мрежна структура употребом резорцинол-формалдехидне смоле као извора чврстог угљеника.

Последњих деценија, аерогели угљеника су широко истражени коришћењем графитних и меких угљеника, који показују предности у супеластичности. Ови еластични аерогели обично имају деликатне микроструктуре са добром отпорношћу на умор, али изузетно снагом. Тврди угљеници показују велике предности у механичкој чврстоћи и стабилности конструкције захваљујући турбостратицној „кући од карата“ коју индукује сп3 Ц. Међутим, крутост и крхкост очигледно спречавају постизање супереластичности с тврдим угљеницима. До сада је још увек изазов произвести супервеластичне аерогеле на бази тврдог угљеника.

Полимеризација мономера смоле започета је у присуству нано-влакана као структурних образаца за припремање хидрогела са нано-влакнастим мрежама, после чега је уследило сушење и пиролиза да би се добио чврсти угљеник. Током полимеризације, мономери се таложе на обрасце и заваривају спојеве од влакнастих влакана, остављајући случајну мрежну структуру са масивним чврстим спојевима. Штавише, физичка својства (попут пречника нанофибера, густине аерогела и механичка својства) могу се контролисати једноставним подешавањем образаца и количином сировина.

Због нано-влакана тврдог угљеника и обилних заварених спојева међу нано-влакнима, аерогели са тврдим угљеником показују робусне и стабилне механичке перформансе, укључујући супер-еластичност, велику чврстоћу, изузетно велику брзину опоравка (860 мм с-1) и низак коефицијент губитка енергије ( <0.16). Након тестирања под 50% напрезања током 104 циклуса, карбонски ваздух показује само 2% пластичне деформације и задржао је 93% изворног напрезања.

Ваздух са тврдим угљеником може да одржи супер-еластичност у отежаним условима, као што је течни азот. Заснован на фасцинантним механичким својствима, овај тврди карбонски ваздух обећава у примени сензора стреса високе стабилности и широког распона детекције (50 КПа), као и растезљивих или савијајући проводника. Овај приступ обећава да ће се проширити и на израду осталих композитних нано-влакана на бази угљеника и пружа обећавајући начин претварања крутих материјала у еластичне или флексибилне материјале дизајнирањем нано влакнастих микроструктура.