Fibres de mousse-aérogène régénérées en cellulose entière, robustes et hautement orientées, intégrant une nanostructure alignée graduée

Les fibres isolantes thermiques peuvent réguler efficacement la température corporelle humaine et diminuer la consommation d'énergie intérieure. Cependant, la conception de fibres super isolantes thermiques intégrant une structure de mousse et d'aérogène à partir de ressources biomasse reste un défi. Ici, une stratégie dynamique d'auto-croisement assistée par flux est développée pour réaliser la fabrication stable de fibres de mousse–aérogène graduées régénérées en cellulose entière (CGFs) dans une puce microfluidique. La solution de cellulose chimiquement réticulée est utilisée comme flux principal, qui passe à travers deux canaux de flux de gaine, contenant soit un solvant de diffusion, soit un solvant de réticulation physique, ce qui entraîne la formation de CGFs avec une couche extérieure de mousse poreuse et une couche intérieure d'aérogène dense. En réglementant et en simulant le processus d'écoulement dans la puce microfluidique, des CGFs avec des épaisseurs de mousse ajustables, une excellente robustesse (26,20 MJ m–3) et une conductivité thermique ultrabasse (0,023 W m–1 K–1) sont fabriquées. Ce travail fournit une nouvelle méthode pour fabriquer des fibres de biomasse graduées et inspire des applications attrayantes pour l'isolation thermique dans les textiles.