气凝胶作为一种超轻、高孔隙率、优异隔热性能的多孔材料，在能源、环境、航空航天等领域具有广阔应用前景。然而，无机、碳基、芳纶等传统气凝胶材料虽具备优异的力学与热学性能，却因骨架刚性高、缺乏热塑性，难以进行热切割、热焊接、热封装、热压印等热机械加工，极大地限制了其结构设计与功能化应用。能否开发出一种既具备高性能又具有良好热塑性的气凝胶材料，成为该领域亟待解决的关键科学问题。

针对这一挑战，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员张学同团队联合上海大学材料学院仿生与智能高分子国际联合实验室教授张阿方团队，提出了一种溶解度-pKa耦合效应（Solubility-pKa Coupling Effect）新策略，成功制备出一系列高性能热塑性尼龙气凝胶，并实现了其多功能热机械加工。近日，相关研究发表于《先进材料》。

研究团队通过协同调控溶剂溶解度参数（δ）与酸解离常数（pKa），实现了对尼龙高分子在溶液中的结晶行为与自组装路径的精确控制。在合适的δ-pKa组合下，尼龙分子可沿一维方向自组装形成交织的纳米纤维骨架，从而构建出具有高比表面积（最高达226 m2·g?1）、优异压缩模量（12.6 MPa）和超低导热系数（0.034 W·m?1·K?1）的纳米多孔尼龙气凝胶。

该方法具有广泛的材料适用性。通过合理选择溶剂与尼龙类型，团队成功制备出了包括尼龙6、11、56、66、610在内的尼龙气凝胶家族。这些气凝胶不仅性能可与传统高性能气凝胶相媲美，更具备独特的热塑性，可通过热加工实现多种功能化结构设计与应用拓展。此外，该技术不仅适用于尼龙，还可推广至PET、PEEK等工程塑料。

该研究突破了气凝胶领域长期存在的“骨架刚性-可加工性”矛盾，为设计兼具高性能与多功能加工特性的热塑性气凝胶提供了全新的理论框架与技术路径。所开发的尼龙气凝胶在轻质隔热结构、柔性器件、智能包装、航空航天热管理等领域具有广阔的应用前景。

基于溶解度参数-pKa耦合效应构建的纳米多孔尼龙气凝胶家族示意图（研究所供图）

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202510031