氣凝膠最大的特點就是輕，同時極高的孔洞率使它成為了目前公認熱導率最低的固體材料。但實際上氣凝膠也以“脆”而聞名——采用普通工藝制備的氣凝膠，一旦想進行分割等步驟，很容易便會碎成渣渣，這就是為什么氣凝膠一般只用于大規模應用（如環境技術、物理實驗或工業催化）而很難用于小規模應用的原因。

一捏就碎的普通氣凝膠

擁有這么出色的隔熱性能，卻因為無法小型化而與電子器件等小規模應用絕緣，實在是太可惜了，因此科學家們從未放棄過對小型氣凝膠制備技術的追求。比如說在最新一期的科學雜志《自然》上，一篇來自Empa研究人員的文章就展示了如何高精度地制造由二氧化硅氣凝膠和二氧化硅復合材料制成的3D打印零件。

為了證明精細的氣凝膠結構可以在3D打印中生成，研究人員打印了一朵用氣凝膠制成的蓮花

據悉，通過3D打印出來的氣凝膠結構可以薄到十分之一毫米且熱導率只有聚苯乙烯的一半，剛好低于16MW/(m·k)——明顯低于不移動的空氣層的26MW/(m·k)。同時，這種打印出來的二氧化硅具有更好的機械性能，甚至可以在上面鉆孔和研磨。可以說，新型的制備工藝為二氧化硅氣凝膠的后期處理和應用開辟了全新的可能性。

作為懸挑結構的一個例子，研究人員打印了荷花的葉子和花朵。由于疏水性和低密度的原因，測試對象還可以像它的自然模型一樣漂浮在水面上

有了這樣的技術，即使是最小的電子元件彼此之間的熱絕緣也變得相對簡單了。研究人員通過實驗證明了3D打印氣凝膠在溫度敏感組件中確實能夠很好地控制局部“熱點”，防止熱量擴散。此外，良好的隔熱性能也使得它能用于屏蔽醫療植入物的熱源，保證其與人體接觸的表面溫度不超過37℃，從而保護身體組織。

由氣凝膠制成的微型定制防護罩可以有效地屏蔽電子元件的熱量

目前，Empa的研究人員正在尋找那些希望將3D打印氣凝膠結構整合到新的高科技應用中的工業合作伙伴。

粉體圈Coco編譯