Montagem Assistida por Grafeno de Aerogéis Cerâmicos Nanofibrosos Condutores Elétricos e Magnéticos Permite Multifuncionalidade

Resumo Aerogéis cerâmicos estão recebendo atenção crescente devido à sua baixa densidade, resistência a altas temperaturas e excelente estabilidade química. No entanto, aerogéis cerâmicos convencionais são limitados por sua fragilidade intrínseca e propriedades dielétricas limitadas, o que restringe sua fabricação em escala e aplicações multifuncionais. Aqui, aerogéis cerâmicos nanofibrosos porosos, biomiméticos, ultraleves, condutores elétricos e magnéticos compostos por nanofibras de dióxido de silício (SiO₂), grafeno e derivados de estruturas orgânicas metálicas (MOF) são preparados através de uma abordagem de fundição em gelo seguida de recuitamento. As nanofibras de SiO₂ renováveis formam pontos de ligação robustos com o grafeno, construindo aerogéis interconectados de alta porosidade com boa resiliência mecânica. Isso permite a integração eficiente de nanopartículas magnéticas derivadas de MOF associadas a um aprimoramento mecânico sinérgico. As sinergias dos componentes dielétricos e magnéticos, combinadas com as paredes celulares em camadas dispostas uniformemente, facilitam o desempenho excepcional de absorção de ondas eletromagnéticas. Além disso, os aerogéis cerâmicos hidrofóbicos apresentam excelente conversão magnetotérmica, contribuindo para a aplicação em terapia sem fio, antibacteriana e descongelamento magnetotérmico. Além disso, os aerogéis nanofibrosos exibem boa estabilidade térmica e propriedades de isolamento, tornando-os altamente adequados para dispositivos de gerenciamento térmico em condições extremas. Com o método de fabricação renovável, conveniente e escalável, esses aerogéis cerâmicos nanofibrosos multifuncionais, portanto, apresentam grande promessa em proteção eletromagnética, aquecimento sem fio e dispositivos de gerenciamento térmico de próxima geração.