2026国际足联世界杯短纤维功能材料研究室戴磊教授课题组在Journal of Bioresources and Bioproducts（IF13）期刊，发表了题为“Ambient-Pressure-Dried Cellulose/MXene Sediment Aerogel for Spectra Compatible Defense and Joule Heating”的研究性论文，提出了一种基于纤维素/MXene沉淀物（MS）的常压干燥气凝胶。
由于其多孔结构，常压干燥的气凝胶在光谱兼容防御领域展现出巨大潜力。然而，在环境压力干燥过程中，溶剂蒸发产生的强烈毛细力直接作用于气凝胶的孔壁，导致其多孔结构坍塌。因此，防止气凝胶的多孔结构在环境压力干燥过程中坍塌，对于实现材料的高光谱兼容防御性能至关重要。
本文采用MXene沉淀物（MS）和2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基（TEMPO）氧化纤维素纳米纤维（TOCNF），通过常压干燥工艺，结合氢键与Zr4+离子交联的双重交联策略，制备了TOCNF/MS气凝胶。值得注意的是，Zr4+凭借其高电荷密度和多齿配位能力形成了稳固的交联网络，能够有效抵御常压干燥过程中的毛细力。此外，通过引入乙醇降低溶剂表面张力，进一步减弱了这些毛细力。所得的气凝胶在常压干燥后保持了完整的多孔结构，这既有利于电磁波的多重反射和吸收，又能抑制热传导。该TMS气凝胶在X波段实现了73.2 dB的电磁干扰屏蔽效能，并在C波段和Ku波段展现出高效屏蔽性能（> 60 dB）。其还具备优异的红外隐身能力，这源于低红外发射率与低热导率的协同作用。此外，该气凝胶还展现出出色的焦耳热性能，在施加2.5 V电压时响应温度可达106.8 °C。这种常压干燥气凝胶为高效利用MXene沉淀物构建先进光谱兼容防御的国防材料提供了新途径。
论文信息：Jiasheng Wei, Di Li, Ping He, Yudong Wang, Zhu Long, Hao Jia, Guiqiang Fei, Lei Dai. Journal of Bioresources and Bioproducts. 2026.
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2369969826000381
图1常压干燥纤维素/MXene沉积物气凝胶设计
图2常压干燥纤维素/MXene沉积物气凝胶电磁屏蔽性能
