氣凝膠是種輕盈質的固體材料，其內(nèi)部98%以上是空氣，又被稱為“凝固的煙”。1999年，美國航空航天局噴氣推進實驗室次研制出輕盈二氧化硅氣凝膠，其密度為3毫克每立方厘米，成為當時上輕的固體材料。這種輕盈材料隨后被“星塵”號彗星探測器攜帶進入太空，并成功用于彗星尾部塵埃微粒的捕捉。2012年，德國科學家制造了種名為“石墨氣凝膠”的材料，其密度為0.18毫克每立方厘米，使氣凝膠材料的密度達到了個新的限。2013年，浙江大學制造的“全碳氣凝膠”輕盈材料，其密度為0.16毫克每立方厘米，又創(chuàng)造了個新的記錄。東華大學研發(fā)的0.12毫克每立方厘米“纖維氣凝膠”，再次成功刷新了“輕材料”的記錄。

氣凝膠是種用氣體代替凝膠中的液體而本質上不改變凝膠本身的網(wǎng)絡結構或體積的特殊凝膠，它具有納米級多孔結構和高孔隙等特點，是目前所知密度小的固體材料之。由于其制備過程繁瑣冗長，價格昂貴易脆等缺點，很長段時間沒有引起業(yè)界關注。直到超臨界干燥法問世，氣凝膠才引起研究者的注意。

超臨界干燥法可以快速、批量生產(chǎn)出準確尺寸、任意形狀及結構完整的氣凝膠材料。由于氣凝膠材料的分散介質是氣體，網(wǎng)絡空隙結構均為納米級別，所以氣凝膠擁有高空隙率、高比表面積、低熱傳導系數(shù)、低介電常數(shù)、低光折射率、低聲速等。

氣凝膠根據(jù)成分可分為三類：無機氣凝膠、有機氣凝膠和復合氣凝膠三類。纖維素氣凝膠作為新生第三代材料具有良好的生物相容性和可降解性。在制藥、航天、軍工等域都有很大的應用。芬蘭的研究人員制造出了種具有驚人高浮力的納米纖維素氣凝膠。據(jù)研究人員稱，由1磅這種材料制成的小船就可以運載高1,000磅的貨物。通過細菌制備的納米纖維素還可以用于制造防彈玻璃、航空材料，乃至傷口敷料，這是因為納米纖維素可以保持其硬度和強度，甚至浸泡在液體中也不會發(fā)生變化。

纖維素基氣凝膠材料不僅具有無機氣凝膠的高孔隙率、高比表面積、低密度、異的隔音隔熱性能、低介電常數(shù)等特點，同時具備綠色可再生材料的來源廣泛、可生物降解和異的生物相容性等點，因此在催化劑負載、醫(yī)用生物材料、吸音隔熱材料、過濾材料和模板材料等方面具有巨大的潛在應用價值。通過物理共混或化學改性，制備具有特殊性能的雜化或復合型氣凝膠，如疏水性、導電性、抗菌性、透明性等;探索溫和的干燥條件，制備高強度氣凝膠;開發(fā)清潔高效的溶劑及低成本、大規(guī)模的工業(yè)制備技術等，都將成為纖維素基氣凝膠材料未來發(fā)展的研究方向。