长短丝增强壳聚糖气凝胶

抗压强度提升近三倍

长微纤在层间形成桥接结构，将气凝胶的变形模式从弯曲主导转变为压溃主导，实现显著的力学强化。

Haiyu, Liu · Fang, He · Zhixiang, Xu · Meng, Zhang · Wan, Quan · 帅亚俊 · 王捷 · 杨明英 · Xu, Zongpu

Journal of Bioresources and Bioproducts 2025

参数信息

纯壳聚糖气凝胶抗压强度

61.67 kPa

短丝/壳聚糖气凝胶抗压强度

82.13 kPa

长丝/壳聚糖气凝胶抗压强度

165.03 kPa

技术优势

长丝桥接，强度翻倍

长丝微纤维（长径比 50–100）贯穿相邻壳聚糖片层形成桥接结构，使变形从弯曲转为压溃主导，抗压强度提升至纯气凝胶的 2.7 倍。

液体输运亦可调

嵌入与桥接结构还改变了气凝胶的液体输运特性，为物质传输性能的按需设计提供了另一维度。

应用场景

• 高性能气凝胶：将气凝胶抗压强度从 kPa 级推到 165 kPa，拓宽了承载应用边界。
• 生物基结构材料：以天然丝纤维和壳聚糖构建轻质多孔结构，同时满足力学与可持续性要求。
• 可降解多孔材料：壳聚糖与丝素均为可降解原料，且纤维增强并未引入不可降解组分。
• 仿生多孔材料：长短丝分别模拟生物组织中的纤维嵌入与跨层桥接，构建仿生多级结构。