气凝胶大家肯定不陌生。它是世界上最轻的固体之一，目前最轻的全碳气凝胶的密度仅为空气密度的1/6，所以也被叫做“固态烟”或“冻住的烟“。由于具有高孔隙率、隔热保温能力和超高承受能力，气凝胶在能源、催化、服装、航空航天和国防军工领域等诸多领域均具有广泛的应用前景。

例如，引人瞩目的”祝融号”火星车上便装载了我国航天科工三院306所研发的气凝胶材料，以对抗火星”冰火两重天”的温度考验。其中，耐高温纳米气凝胶隔热组件用于阻隔着陆发动机产生的高达1200℃的高温热流，保护着陆平台的正常功能；而耐低温纳米气凝胶组件则用于”祝融号”火星车的表面，这样能够确保火星车在-130℃的环境正常工作。

通常，气凝胶的制备过程分为两步：先制备果冻状的水凝胶，然后通过冷冻干燥或超临界干燥等技术手段得到气凝胶。比如，纤维素纳米纤维（CNF）气凝胶的制备，需要先将纳米纤维素分散在水中，然后进行冷冻干燥数天。然而，这些干燥处理技术往往耗能高或耗时较长，需要特殊的实验设备，从而大大增加了气凝胶的制造成本，并阻碍了其大规模化应用。因此，探索新的绿色环保、低成本且高效的方法以大规模制备气凝胶材料具有十分重要的科学意义。

近日，瑞典皇家理工学院 Lars Wågberg 、 Goksu Cinar Ciftci 和 Jowan Rostami等人开发出一种新颖的、低成本且可持续的技术路线，只需要借助厨房冰箱冷冻层，通过丙酮（和酸）溶剂交换和空气干燥等简单程序，便可以轻松制备出CNF气凝胶 ，从而避免了高耗能的冷冻干燥和超临界干燥等复杂的方法！所制备的CNF气凝胶不仅表现出较高的比压缩模量（26.8±6.1 kPa m3 kg-1），良好的湿回弹性（80-90%），有利的比表面积（90 m2 g-1），还具有可调的密度（2-20 kg m-3）。

同时，CNF气凝胶的这些独特优势为MOF的原位生长提供了理想的基底，可以通过简单的水系仿生共组装方法，将蛋白质功能化的MOF固定在CNF气凝胶中以制造坚固和低密度的生物功能性材料。相比纯CNF气凝胶，所制备的CNF/MOFs混合气凝胶的表面积（810 m2 g-1）增加了九倍，同时保留了湿稳定性和附加的蛋白质生物功能，在药物释放和3D生物测定平台等领域表现出巨大的应用前景。研究成果以“Hierarchical build-up of bio-based nanofibrous materials with tunable metal–organic framework biofunctionality”为题，发表在材料领域权威期刊《Materials Today》上。