在恶劣环境下的隔热对人类来说是至关重要的，这些材料从古代的兽皮、树皮和树叶，到几个世纪以来从动物、植物或矿物来源获得的天然纤维，到现在的各种合成纤维和织物。合成纤维的最新成就为更好的热防护和管理提供了更多令人兴奋的机会。如中空纤维、仿生多孔纤维、超细纤维等，在隔热方面比天然纤维具有优势，而对更高效隔热纤维的需求仍在快速增长。为此，新型纤维应尽可能多孔，具有超低质量密度和大孔隙率。气凝胶具有极高的孔隙率、高比表面积、大的孔隙体积和超低的导热系数，因此可以完美地满足此类要求。迄今为止，块体和粉末是气凝胶的两种主要形式，并广泛应用于隔热、吸附、空气净化、光催化。但是由于所得气凝胶网络的脆弱特性，连续气凝胶纤维的纺纱仍具有挑战性，尚未开发。
有鉴于此，中科院苏州纳米所张学同研究员等人，报道了一种反应纺丝策略用于制备高度多孔的二氧化硅气凝胶纤维。
本文要点
1）证明了透明的二氧化硅气凝胶纤维可以通过反应纺丝制造，这与60年前的想法很相似，该想法是在纺丝纤维离开喷丝头后，聚合迅速在纺丝纤维中进行。在纺丝过程中胶体颗粒的布朗运动（即扩散）受阻，以保持纤维形状，而快速的胶凝反应则由浓氨水活化以固化纤维。凝聚的二氧化硅(CS)胶体粒子，在高浓度碱催化剂的作用下，可以快速凝胶化以定型纤维的形状，而不是将胶体粒子分解。
2）初级粒子的聚集度可以通过依赖pH的水解来精确控制，因此最终的气凝胶纤维可以是透明的或不透明的，以瑞利散射或米氏散射为主导。
3）所得透明硅胶气凝胶纤维具有低密度、高比表面积、柔韧性等优点，具有优异的保温性能、广泛的温度稳定性、可选的疏水功能化等优点，适合于穿戴应用。
总之，该工作提出的反应纺丝策略用于制备具有可控透明度的纤维状气凝胶材料对气凝胶的发展具有重要意义。
参考文献：
Yu Du et al. Reaction-Spun Transparent Silica Aerogel Fibers. ACS Nano, 2020.
DOI: 10.1021/acsnano.0c05016
https://doi.org/10.1021/acsnano.0c05016
