這種新型陶瓷材料超輕,、耐熱，完全不存在傳統(tǒng)消費(fèi)陶瓷的脆性問題,，而且其制備過程快速經(jīng)濟(jì),，未來有望應(yīng)用在隔熱、消防人員防護(hù)服,、水過濾等領(lǐng)域,。研究成果發(fā)表在近期的《科學(xué)進(jìn)展》上。

  該材料通過將陶瓷納米纖維嵌入到海綿中紡織在一起制成,，因此非常輕,。具體工作原理是，陶瓷溶液從微小的噴絲孔噴射到紡絲箱中,，然后噴射出來的絲就會(huì)纏繞到一起,，就像用糖絲制作棉花糖一樣,。

  所以，最終制備得到的材料可以像棉花糖一樣又輕又軟,。當(dāng)人們擠壓該陶瓷材料時(shí),，它可以被壓扁然后反彈回近似原始形態(tài)，而且不會(huì)被損壞,。

  這種制備方法比3D打印或者靜電紡絲更加省時(shí),，成本也更低，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),。據(jù)文章的通訊作者Huajian Gao介紹,，這項(xiàng)研究旨在制備一種既能高度變形又可以承受高溫的材料。

  在實(shí)際研究過程中,，研究人員嘗試了幾種不同的陶瓷材料來制備其中的海綿,，包括二氧化鈦和氧化鋯等。這些材料本身是非常好的隔熱材料,。

  為了測(cè)試它們的耐熱性,，研究人員將花瓣放置到不同的材料上，比如鐵,、氧化鋁泡沫以及新型氧化鋯陶瓷海綿等,。頂部的發(fā)熱體將其加熱至752度，10分鐘后,，鐵,、氧化鋁泡沫等材料上的花瓣都變得松脆。而氧化鋯陶瓷海綿上的花瓣只是變得有點(diǎn)枯萎,，并且一小時(shí)之后,，海綿頂部的溫度僅有200度，展現(xiàn)了很好的耐熱性能,。

  研究人員希望利用這一優(yōu)勢(shì),，將其利用在隔熱材料，甚至是對(duì)重量,、靈活性以及隔熱性都有要求的消防服上,。此前有人開發(fā)了可彎曲的耐熱陶瓷，但是它們多類似于薄紙狀而不是棉花球狀,，而且應(yīng)用范圍往往限于電子工業(yè),。

  除了耐熱性，海綿陶瓷還具有良好的通透性,，因此可以用于過濾污水,，在光照下除去污染顆粒。當(dāng)代的水過濾技術(shù)中,，所用的過濾材料大多是粉末狀,，并且難以重復(fù)利用,。而這種新型的陶瓷材料光照下僅用15分鐘就可以把人工染料分解掉，將清潔后的水?dāng)D出陶瓷后,，又可以重復(fù)利用,。

該研究成果證明了這種海綿陶瓷是可制備的，只不過商業(yè)化應(yīng)用仍需要時(shí)間,。