负泊松比水泥气凝胶

抗压43 MPa又超隔热

一种结构-热学解耦的气凝胶，将刚性钙矾石骨架与韧性聚合物网络结合，实现力学与被动辐射冷却性能的协同。

王鹏刚 · Chunwei, Wang · Mingyue, Gao · Du, Zhenxing · 金祖权 · Shuo, Jiang · 赵铁军 · Fu, Hua

ACS Applied Materials & Interfaces 2026

具体参数

压缩应力

{'zh': '43.25', 'en': '43.25'} MPa

热导率

{'zh': '0.031', 'en': '0.031'} W m-1 K-1

负泊松比

{'zh': '-0.165', 'en': '-0.165'}

太阳光反射率

{'zh': '0.91', 'en': '0.91'}

中红外发射率

{'zh': '0.96', 'en': '0.96'}

室内降温幅度

{'zh': '8.5', 'en': '8.5'} °C

技术优势

压不垮

定向蜂窝结构中刚性钙矾石与韧性聚合物网络化学桥接，80%应变下仍保持完整并承受43.25 MPa应力。

超级隔热

垂直取向方向的热导率仅为0.031 W m⁻¹ K⁻¹，得益于各向异性多孔结构对热传导路径的阻断。

越压越韧

压缩下呈应变相关负泊松比（-0.165），受压时横向收缩，赋予材料优异的抗冲击和结构回弹能力。

冷却显著

太阳光反射率0.91、中红外发射率0.96，使模型房屋顶在户外测试中比水泥对照低8.5 °C。

应用场景

• 建筑节能：替代传统屋顶隔热层，被动降温8.5 °C，减少空调能耗。
• 智能建造与结构：兼具承重和隔热，可集成到自感知或自适应建筑表皮中作为多功能结构层。
• 航空航天材料：轻质高强且超低热导，可用于航天器热防护或结构部件，应对极端温差。
• 生物材料与仿生学：仿天然结构复合材料的层级有机-无机互穿设计，为仿生结构材料提供新范式。
• 自修复材料：负泊松比和多孔网络提供的结构回弹性，为开发抗损伤、可恢复的智能材料奠定基础。