图1. 仿生蜂窝气凝胶纤维的设计与制备：a，企鹅羽毛和仿生气凝胶纤维的分级结构的示意图. b，湿法纺丝制备仿生气凝胶纤维的工艺示意图。

受企鹅羽毛的多级结构启发，研究团队通过对共价和非共价相互作用的精细调控，在湿法纺丝过程中将芳纶纳米纤维组装成具有分级结构的仿生气凝胶纤维（CAFs）。该过程首先通过交联去质子化的芳纶纳米纤维溶胶形成多孔结构，随后通过酸诱导凝胶化产生由氢键构成的致密外壳。外壳赋予纤维高达74.6 MPa的抗拉强度，而蜂窝芯层通过大孔优先变形耗散应力，使弯曲应力和压缩应力分别低至33.8 kPa和39.8 kPa，同时兼顾了高强度与高柔性。此外，该纤维还具备可染色性、疏水性、阻燃性、耐化学腐蚀及优异的耐湿性，并可通过织机织造成大面积气凝胶织物。仅0.9 mm厚的气凝胶毛衣在隔热性能上可与15 mm厚的羽绒服相媲美，其热导率低至28.4 mW·m^-1·k^-1，且在?20 °C环境下展现出卓越的隔热能力。

该研究首次在单一气凝胶材料中实现了高强度与高柔软性的协同，破解了材料“刚柔不兼”的困境。研究成果为高性能保暖纺织品的设计提供了全新路径，该蜂窝结构及分子自组装策略有望推广至弹性体、泡沫、金属等其他材料体系，为克服强度与柔软性之间的普遍权衡问题提供了新思路。

图2. 仿生气凝胶纤维及其织物性能：a，CAFs的横截面SEM图像以及（b, c）不同放大倍数下的芯层局部放大图像. d，染色后的气凝胶纤维.（e）织机上制备的织物和（f）可扭转的织物展示图片. g，轴向拉伸应力-应变曲线对比. h，弯曲应力-应变曲线对比. i，压缩应力-应变曲线对比，最大压缩应变从2.5%逐步增加至50%. j，志愿者穿着商用针织毛衣、羽绒服和由CAF-10%DBH织物定制的服装的照片. k，在零下20 °C下测得的相应红外图像。