近期，福州大学环境与安全工程学院施永乾教授/澳大利亚南昆士兰大学农业与环境科学学院宋平安教授合作报告了一种机械超弹性且坚固、空气稳定且耐用的阻燃多功能MXene气凝胶，该气凝胶具有卓越的EMI屏蔽、机械超弹性和坚固性、阻燃性、隔热性和耐候性（图1）。该团队受芯片封装思想启发，提出一种气凝胶表面封装设计方法，首先通过冷冻干燥共组装MXene和纤维素纳米纤维（CNF），然后使用阻燃疏水性热塑性聚氨酯（TPU）进行表面封装，构筑了多功能MXene复合气凝胶（图2）。这一新颖的概念设计大大有助于解决潜在工业应用的三个关键问题：（1）克服MXene的低利用效率。尽管目前许多学者都在从事MXene气凝胶/泡沫的研究，但据统计，目前MXene相关气凝胶/海绵在电磁屏蔽领域的MXene利用效率明显较低，这需要一定量的MXene负载量（通常在20wt%以上）。（2）避免MXene氧化。由于MXene在潮湿的空气中易于氧化，先前工作中报道的MXene气凝胶倾向于被氧化，这将导致在实际应用中性能的损失。（3）解决机械耐久性差的问题。在目前的研究中，目前MXene气凝胶/泡沫的弹性和压缩回收性能较差。以上这些因素在很大程度上限制了MXene气凝胶的实际应用。这项工作为创建多功能火安全气凝胶提供了一种简便的策略，该气凝胶在EMI防护、智能火灾监控、可穿戴设备、热管理、人体健康检测等领域具有巨大的应用潜力。

图1.多功能气凝胶的性能及其应用

图2.气凝胶的构筑及其结构与性能比较

所制备的气凝胶表现出独特的异质多孔结构，尺寸范围为10至100μm。尽管采用阻燃TPU封装，气凝胶仍然具有0.26g/cm³的极低密度，因此可以轻松地放置于狗尾草上面而不会使狗尾巴草变形。该气凝胶还具有出色的压缩回弹性，即使在多次压缩循环后仍能保持其机械性能。值得注意的是，所制备的气凝胶在仅含有3.14 wt% MXene的情况下，不仅其EMI SE高达93.5dB，而且MXene的EMI利用效率达到创纪录水平，高达2977.71dB/g·g^-1，是文献报道最高值的3倍以上。由于受到阻燃TPU封装保护，制备的气凝胶表现出优异的耐侯性。此外，该气凝胶在火灾预警、隔热、压力传感、吸波等领域具有明显的应用潜力。由于制造成本显著降低，这种多功能火安全MXene气凝胶可以有效促进MXene在工业环境中的实际应用。

图3.气凝胶优异的EMI效能

图4.气凝胶出色的耐用性和机械坚固性

图5.气凝胶的火灾预警、隔热、压力传感和吸波性能