प्राकृतिक मकड़ी के जाले के लचीलेपन और कठोरता से प्रेरित, चीन के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय (यूएसटीसी) के प्रोफेसर यू शुहोंग के नेतृत्व में एक शोध दल ने नैनोफाइबर के साथ सुपरलास्टिक और थकान प्रतिरोधी कार्बन एरोगेल बनाने के लिए एक सरल और सामान्य तरीका विकसित किया। हार्ड कार्बन स्रोत के रूप में रेसोरिसिनॉल-फॉर्मेल्डिहाइड राल का उपयोग करके नेटवर्क संरचना।

हाल के दशकों में, कार्बन एरोगेल का व्यापक रूप से ग्रेफाइटिक कार्बन और सॉफ्ट कार्बोन का उपयोग करके खोज की गई है, जो सुपरलास्टिकिटी में लाभ दिखाते हैं। इन लोचदार एरोगल्स में आमतौर पर अच्छा थकान प्रतिरोध लेकिन अल्ट्रालो ताकत के साथ नाजुक माइक्रोस्ट्रक्चर होते हैं। हार्ड कार्बोन एस 3-प्रेरित टर्बोस्ट्रेटिक "हाउस-ऑफ-कार्ड्स" संरचना के कारण यांत्रिक शक्ति और संरचनात्मक स्थिरता में बहुत लाभ दिखाते हैं। हालांकि, कठोरता और नाजुकता स्पष्ट रूप से कठोर कार्बन के साथ सुपरेलैक्स्टिसिटी प्राप्त करने के तरीके से मिलती है। अब तक, सुपरलेस्टिक हार्ड कार्बन-आधारित एरोगेल को गढ़ना अभी भी एक चुनौती है।

राल मोनोमीटर के पोलीमराइजेशन को नैनोफाइबर नेटवर्क के साथ हाइड्रोजेल तैयार करने के लिए संरचनात्मक टेम्पलेट्स के रूप में नैनोफिबर्स की उपस्थिति में शुरू किया गया था, इसके बाद हार्ड कार्बन एयरगेल प्राप्त करने के लिए सुखाने और पायरोलिसिस द्वारा। पोलीमराइजेशन के दौरान, मोनोमर्स टेम्पलेट्स पर जमा करते हैं और फाइबर-फाइबर जोड़ों को वेल्ड करते हैं, जिससे बड़े पैमाने पर मजबूत जोड़ों के साथ एक यादृच्छिक नेटवर्क संरचना होती है। इसके अलावा, भौतिक गुणों (जैसे नैनोफाइबर के व्यास, एयरोगेल के घनत्व और यांत्रिक गुणों) को केवल ट्यूनिंग टेम्पलेट्स और कच्चे माल की मात्रा द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है।

हार्ड कार्बन नैनोफिबर्स और नैनोफिबर्स के बीच प्रचुर वेल्डेड जोड़ों के कारण, कठोर कार्बन एयरोगेल मजबूत और स्थिर यांत्रिक प्रदर्शन करते हैं, जिसमें सुपर-लोच, उच्च शक्ति, अत्यंत तेज रिकवरी गति (860 मिमी एस -1) और कम ऊर्जा हानि गुणांक शामिल हैं ( <0.16)। 104 चक्रों के लिए 50% तनाव के तहत परीक्षण के बाद, कार्बन एयरगेल केवल 2% प्लास्टिक विरूपण दिखाता है, और 93% मूल तनाव को बरकरार रखा है।

कठोर कार्बन एयरसेल कठोर परिस्थितियों में सुपर-लोच बनाए रख सकता है, जैसे कि तरल नाइट्रोजन में। आकर्षक यांत्रिक गुणों के आधार पर, इस हार्ड कार्बन एयरगेल ने उच्च स्थिरता और व्यापक जासूसी रेंज (50 केपीए) के साथ-साथ स्ट्रेचेबल या बेंडेबल कंडक्टर के साथ तनाव सेंसर के आवेदन में वादा किया है। यह दृष्टिकोण अन्य गैर-कार्बन आधारित समग्र नैनोफिबर्स बनाने के लिए विस्तारित किए जाने के वादे को पूरा करता है और नैनोफाइबर माइक्रोस्ट्रक्चर को डिजाइन करके कठोर सामग्री को लोचदार या लचीली सामग्री में बदलने का एक आशाजनक तरीका प्रदान करता है।