气凝胶作为一种多孔结构的新型材料，具有超低密度、超低导热及高能量吸收的性质，在保温材料、隔音材料、污染控制和催化剂载体等方面有着广泛的应用，而碳气凝胶尤其是石墨烯气凝胶更是具有光明的应用前景。然而，这些应用往往需要石墨烯气凝胶同时具备高强度和高弹性，但能真正制备出高度有序结构得到高强度和高弹性石墨烯气凝胶的成功者寥寥无几。

▲石墨烯气凝胶轻如鸿毛

最近，浙江大学研究人员受轻质、高强度、高弹性的再力花茎干的启发，模仿其3D层层互连结构，采用双向冷冻技术以冰为模板将氧化石墨烯组装成类似结构，再经过冷冻干燥和热还原得到了具有高度有序3D结构的石墨烯气凝胶。这种仿生石墨烯气凝胶同时具有高强度和高回弹能力。

▲作为观赏植物的再力花

▲再力花茎干结构与仿生结构的石墨烯气凝胶

研究人员对其强度与弹性进行了测试，发现它能承受超过其自身重量6000倍的压力，尽管会被压缩到原大小的一半，但外力一旦消失这种石墨烯气凝胶就能完全恢复原状。在压缩1000次以上之后，它仍能保持初始强度的85%。

最后，研究人员进一步测试了仿生石墨烯气凝胶的电导率随压缩程度的变化。研究表明，无压缩的最高电阻值约为1000 Ω，而压缩至50％时的最低电阻约为10 Ω以下。

▲仿生石墨烯气凝胶同时具有高强度与高弹性

▲仿生结构的石墨烯气凝胶的压缩状态电导率测试

这与预期相符，对石墨烯气凝胶的压缩提高了电导率，也充分显示了它在传感器及柔性电子设备中的应用潜力。