将纳米材料定向组装成 3D 架构是生产具有定制物理特性的宏观材料的有力工具。我们在本文中表明，这种工艺可以有利地用于制造轻质导电材料。具有极低密度（低至 6 mg cm -3 ）的银纳米线气凝胶 (AgNWAs)) 被冰模板化并冷冻干燥，从而产生基于一维纳米级构建块的 3D 形状细胞材料。由于其固有的中等机械阻力，纯 AgNWA 在实际应用中的潜在用途似乎相当有限。我们证明，以 1:1 的重量比添加羧甲基纤维素 (CMC) 可以制备具有高度改善的机械性能的混合气凝胶。CMC 的分子量被证明是确保 AgNW 良好分散的关键参数，从而达到优异的性能，例如非常低的电阻率（在 99.2 vol% 孔隙率下为 0.9 0.2 Ω·cm）。银纳米线与 CMC-700k 的组合导致杨氏模量的增益高于 7100%，从 10.4 0.9 kPa（在非常低的密度，即 12 mg cm-3 ) 对于 AgNWA，AgNW:CMC 气凝胶为 740 40 kPa。机电特性使我们能够量化这些混合气凝胶的压电特性。揭示了在高 (50%) 变形下高达 100 次压缩循环的非常好的弹性和压电行为稳定性，这可能对压力传感器等各种应用感兴趣。

图文简介

基于 AgNW 的气凝胶的合成：1.0 wt% 的纯 AgNWA 的电气、机械和形态表征。（a-c）AgNWA 合成方案的示意图，其中（a）AgNW 在液态水中的分散；（b）在冰模板过程中生成 AgNW 的 3D 渗透网络和（c）导致干燥的 3D AgNW 网络的冰升华。（ d ）三个 AgNWA 的照片，从左到右在没有 tBuOH 的情况下在 -196 C 下冷冻，在没有 tBuOH 的情况下在 -50 C 下冷冻，在 -196 C 下在 5.0 wt% tBuOH 下冷冻。(e) 三个 AgNWA 的电阻和密度。(f) 三种气凝胶的机械性能（杨氏模量和屈服强度）。(g-i) AgNWA 网络的 SEM 图像。

纯 AgNWA 的电气和机械特性（-50 C 冷冻干燥）

AgNW:CMC 气凝胶与三种不同纤维素聚合物的电气、机械和形态特征。

AgNW:CMC 混合气凝胶的机电特性。冷冻条件设定为-50 C。(a) AgNW:CMC 700-1:1-0.5 wt % 和 AgNW:CMC700-1:1-1.0 wt % 气凝胶的灵敏度和 (b) 规格系数。(c) AgNW:CMC 700k 比例为 1:1 和 1.0 wt% 在 4 个不同压缩阶段的照片。（ d ）在样品高度一半的相同最大压缩位移下一百个循环的机械稳定性。样品的组成是重量比为 1:1 的 AgNW:CMC 700k，总浓度为 1.0 wt%。

论文信息

论文题目：Hybrid Silver Nanowire–CMC Aerogels: From 1D Nanomaterials to 3D Electrically Conductive and Mechanically Resistant Lightweight Architectures

通讯作者：Caroline Celle，Jean-Pierre Simonato

通讯单位：格勒诺布尔阿尔卑斯大学，CEA，LITEN，DEHT，格勒诺布尔 38000，法国

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