气凝胶具有许多优异的特性，吸引了工业界及学术界的广泛兴趣，但是由于其制备成本昂贵及机械性能脆弱的缺点，在实际应用受到较大限制。目前大部分研究都是通过牺牲透明度或绝缘性来加强气凝胶的。基于此，近日，日本京都大学的研究人员报道了一种超柔软的聚乙烯基二甲基硅氧烷气凝胶。通过单一聚合前躯体（如乙烯基甲基二甲氧基硅烷或乙烯基甲基二乙氧基硅烷）的交联聚合制得，没有使用额外的有机交联剂。该方法基于连续自由基引发聚合反应及水解共缩合，利用超低成本、高度可控的环境压力干燥法，使用乙醇在为干燥介质直接制得。由此制得的气凝胶具有弹性与柔性的高度多孔双重交联的聚甲基硅氧网络烷纳米结构，气孔均匀、尺寸大、表面积高，具有高透明度、高疏水性及优异的机械加工性，同时实现了超弹性和超绝缘性，制备成本低廉，可大规模生产。这项研究是多孔材料的重大进展，使透明柔性气凝胶在超级绝缘体材料的实际应用成为现实。该成果发表在最新一期《ACS Nano》上。
1、制备流程
图1、PVPMS气凝胶与干凝胶的制备流程
2、表面形貌与浸润性
图2、PVPMS气凝胶的多孔结构和力学性能
图3、PVPMS干凝胶的多孔结构和力学性能
3、吸附与抗泄漏能力
文中报道的气凝胶和干凝胶具有低密度组合（0.16-0.22 g cm-3），孔隙大小均匀（大部分<60 nm），高比表面积（900-1000 m2 g-1），高疏水性（水接触角> 130°），透明度高（> 80％的透光率），优良的机械加工性，超柔韧性（承受80％的压缩应变500次循环），超弹性（耐弯曲100次）周期）和超绝缘性（λ= 15.0-15.4mW m-1）K-1）。这种高度可控的的双交联方法极大丰富了多孔材料的制备方法，并推动了透明的高韧性气凝胶在超级绝缘子领域的实际应用。
