泡沫金属代表了一类具有独特性能的新型材料，拥有密度小、孔隙比表面积大、高导电性、低导热性、隔音性能好以及能够吸收电磁波等一系列良好优点。但是，制备这些泡沫金属的常规方法需要苛刻的制备条件，包括高温，高压和严格的无氧条件。在某些情况下，它们不能被批量生产。而使用纳米线作为基本构件来制备银气凝胶就没有这些限制。
美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的Fang Qian等科学家们，开发出一种新型的超轻银纳米线气凝胶。它的质量非常轻，甚至可以站在脆弱的玫瑰花蕾上。这种新型银气凝胶具有密度可调、孔结构受控、导电性和机械性能良好等诸多优点，使其实际应用更具有吸引力。
研究人员使用LLNL制成的银纳米线组件，其密度低至4.8 mg / cm3且形状可控。通过多元醇合成制备纳米银线原型，再经选择性沉淀达到纯化目的 。通过冷冻铸造纳米线的水悬浮液，然后通过热烧结来焊接纳米线结，制备了银气凝胶。
新型超轻银纳米线气凝胶的扫描电镜图
（来源：Nano Letters）
具体方法如下：配置约含有 0.05mM NaCl、0.189M 聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、0.0014mM AgNO3和0.017mM CuCl2的乙二醇溶液（EG），将其加入圆底烧瓶内预热至185℃，在该温度下油浴加热1小时；接着，在搅拌条件下，逐滴加入30mL新制的AgNO3乙二醇溶液；反应完成后，取出烧瓶并冷却至室温，可得银纳米线和少量的银纳米颗粒。为了降低少量的银纳米颗粒对金属气凝胶的不良影响，实验研究者用选择性沉淀法进行提纯。用丙酮水溶液进行洗涤后，银纳米颗粒会悬浮在洗涤液中，而银纳米线则沉淀下来。
银纳米线的合成和纯化过程简图
（来源：Nano Letters）
该项研究的重要研究员YongHan表示：“我们能够制造这些超轻质银气凝胶，是因为我们的银纳米线质量非常高，我们的实验室所具备的定制原料合成能力使我们能够为各种应用创建具有严格规格的材料。”
实验所得的银纳米线可作为制备导电银气凝胶的组件。在玻璃瓶中，一定浓度的银纳米线悬浮液形成涡旋，接着将其置于冷却的金属块上，将银纳米线悬浮液冷冻并干燥，然后进行热处理去除PVP，便制备出高度多孔的银纳米线气凝胶。
银纳米线气凝胶的制备过程简图
（来源：NanoLetters）
通过对银纳米线气凝胶进行性能测试，研究者发现其电导率高达51000s/m。机械性能测试结果显示：新型银纳米线气凝胶的杨氏模量高达16800Pa，说明该材料发生弹性模量变形相对越小，刚度大，不易变形。
研究人员表示：“更不可思议的是，新型银纳米线气凝胶的变形是弯曲导致的变形，说明该气凝胶结构强度更高，这是它独一无二的优点。”此外，银纳米线气凝胶的高孔隙率、优异的机械性能和电学性能可提高设备性能，并为燃料电池、催化、储能、医疗设备和传感器开辟新的可能性。
论文链接：http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.7b02790
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