氣凝膠可以通過簡(jiǎn)單的化學(xué)改性獲得高防水性。 圖片來源：瑞士林雪平大學(xué)
瑞典林雪平大學(xué)科學(xué)家在最新一期《先進(jìn)科學(xué)》雜志上發(fā)表研究，展示了一種由纖維素和導(dǎo)電聚合物制成的新型氣凝膠。這種氣凝膠可以對(duì)通過其中的高頻太赫茲光進(jìn)行調(diào)節(jié)，為醫(yī)學(xué)成像、通信等領(lǐng)域開啟新的應(yīng)用可能性。
太赫茲波，位于電磁波譜的微波和紅外光之間，因高頻率而備受關(guān)注。其在太空探索、安全技術(shù)、通信系統(tǒng)以及醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域的巨大應(yīng)用潛力已被廣泛認(rèn)可。特別是在醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域，太赫茲波有望成為X射線的替代品，因?yàn)樗艽┻^大多數(shù)非導(dǎo)電材料且不損傷組織。然而，在太赫茲波廣泛應(yīng)用之前，有效的產(chǎn)生方式和可調(diào)諧的傳輸材料是亟待解決的技術(shù)難題。
為了克服這些挑戰(zhàn)，林雪平大學(xué)的科學(xué)家們利用導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS和纖維素制造出了新型氣凝膠。選擇這兩種材料的原因在于它們獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：導(dǎo)電聚合物具有生物相容性、耐久性和良好的調(diào)諧能力；而纖維素則是一種低成本、可再生的關(guān)鍵材料。此外，研究團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)過程中還賦予了氣凝膠防水和陽(yáng)光加熱自然解凍的特性，以滿足戶外應(yīng)用的需求。
研究結(jié)果表明，該氣凝膠可以通過簡(jiǎn)單的氧化還原反應(yīng)來調(diào)節(jié)太赫茲光的吸收。這一特性使得氣凝膠可以作為太赫茲光的可調(diào)濾波器，根據(jù)需求開啟或關(guān)閉太赫茲信號(hào)的吸收。這對(duì)于接收來自太空的長(zhǎng)程信號(hào)或雷達(dá)信號(hào)具有重要意義。
