Well-cushioned and highly-elastic aerogel for multifunctional intelligent transportation packaging

气凝胶 材料科学 复合材料 机械工程 工程类
作者
Ruiming Liu,Xiaosen Pan,Zijun Mao,Zijun Xu,Yaping Zhu,Pan Xue,Zhengjian Zhang,Hongbin Liu,Yang Liu,Bowen Cheng
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:493: 152660-152660 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.152660
摘要

Modern logistics applications demand intelligent packaging aerogels with excellent mechanical properties, but these materials typically do not display good resilience or dynamic cushioning. Here, we propose a facile strategy to fabricate a lamellar porous composite aerogel (CB-CNF/MXene) by the crosslinking and bidirectional freeze-drying of cellulose nanofibers (CNFs) and MXene. The obtained CB-CNF/MXene aerogel showed good resilience and dynamic cushioning capacity, could withstand up to 90 % compressive strain, bounced back to 87.1 % of its original height, and remained stable for 1000 cycles under 80 % strain. It displayed a significantly lower maximum acceleration of 27.4 g than that of expanded polyethylene (35.9 g) and expanded polystyrene (34.1 g), indicating its effective protection characteristics. CB-CNF/MXene also displayed a stable piezoresistive sensing capability of up to 4.11 kPa, demonstrating its suitability for real-time cargo monitoring. It also showed a relatively low thermal conductivity of 29.2 mW·m−1·K−1, making it suitable for cold chain transportation.
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