ACSNano银纳米线CMC气凝胶从1D材料到3D导电耐机械

　　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6mgcm3）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。2vol孔隙率下为0。90。2cm）。银纳米线与CMC700k的组合导致杨氏模量的增益高于7100，从10。40。9kPa（在非常低的密度，即12mgcm3）对于AgNWA，AgNW：CMC气凝胶为74040kPa。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。0wt的纯AgNWA的电气、机械和形态表征。（ac）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3DAgNW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196C下冷冻，在没有tBuOH的情况下在50C下冷冻，在196C下在5。0wttBuOH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）。（gi）AgNWA网络的SEM图像。
　　纯AgNWA的电气和机械特性（50C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50C。（a）AgNW：CMC7001：10。5wt和AgNW：CMC7001：11。0wt气凝胶的灵敏度和（b）规格系数。（c）AgNW：CMC700k比例为1：1和1。0wt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：CMC700k，总浓度为1。0wt。
　　论文信息
　　论文题目：HybridSilverNanowireCMCAerogels：From1DNanomaterialsto3DElectricallyConductiveandMechanicallyResistantLightweightArchitectures通讯作者：CarolineCelle，JeanPierreSimonato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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