元素百科新型气凝胶材料可用于隔热和防火。记者从中国科技大学获悉，余书宏教授课题组以壳聚糖为三维软模板，开发了制备酚醛树脂和二氧化硅复合材料的新方法，成功开发了具有双网络结构的酚醛树脂/二氧化硅复合气凝胶材料。该材料具有轻质多孔、隔热防火、耐火焰侵蚀等特点。
工业建筑和保持室内舒适温度所消耗的能量占世界每年总能耗的30%以上。隔热材料的使用可以提高建筑的能源利用率，降低能耗。但传统的有机隔热材料普遍易燃，使用有机阻燃剂会对环境和人体健康造成危害，而无机隔热材料的导热性普遍较高。目前，虽然市场上使用的有机无机复合保温材料的阻燃性有所提高，但仍难以忍受长期的火焰侵蚀，因为随着聚合物基体的燃烧，单分散状态的无机组分会逐渐脱落，从而失去保护作用。
研究人员开发了一种具有树枝状微多孔结构的双网结构复合气凝胶，纤维尺寸为20 在纳米范围内，两种成分都成为连续的网络，实现了纳米尺度有机和无机成分的均匀分散。通过调节硅源的添加量，研究人员可以调节复合气凝胶的密度、无机含量、机械强度等物理参数，从而提高其结构的机械稳定性。该复合气凝胶能承受60%的压缩而不破裂，具有良好的机械强度和加工性；气凝胶的两部分具有很强的相互作用，并与其多孔性相协调，产生良好的保温效果。它不仅优于传统的商用泡沫聚苯乙烯、矿物棉等工业材料，而且在低温低湿度环境下保持良好的隔热效果。
此外，这种独特的双网结构还具有优异的耐火阻燃性和耐火焰侵蚀性。研究人员用丙烷丁烷喷灯火焰(13000C)和酒精灯火焰(500~6000C)检测气凝胶的耐火性，并用红外热成像仪记录样品背面的温度变化。经过30分钟的测试，喷灯火焰下样品背面温度稳定在3000C左右，酒精灯火焰下样品背面温度稳定在1500C左右。随着有机成分的燃烧，二氧化硅网络暴露并附着在气凝胶表面而不脱落，继续发挥隔热作用。
研究表明，3500C以上钢筋混凝土结构的强度会迅速下降，导致坍塌。使用这种新材料可以避免火灾期间建筑物承载结构的失效，为人员疏散争取宝贵的时间。
