Tunable Stress-Responsive Biomimetic Multi-Stage Porous Aerogels as Advanced Wideband Acoustic Absorbers with Superior Flame Resistance. Advanced Functional Materials， 2025, 2503142.

DOI：10.1002/adfm.202503142

问题： 随着现代科技的快速发展，噪声污染日益严重，成为影响人类健康和环境的重大挑战。传统吸音材料（如聚氨酯泡沫、玻璃纤维和矿棉）虽然广泛应用，但存在性能不足、机械强度低、易燃等问题，尤其是在高温环境下表现不佳。此外，现有气凝胶材料的制备工艺复杂、成本高昂，且多数材料难以同时满足宽频吸音和高效阻燃的需求。  

解决方法：通过创新的微生物发酵技术，成功开发出一种仿生多级孔气凝胶（BMPA）。该材料采用温和的发酵工艺，结合冷冻干燥技术，构建了具有半互穿网络结构的聚丙烯酰胺/海藻酸钠气凝胶。BMPA具有独特的四级孔结构（5–1000 μm），孔隙率高达93%，密度仅为0.0518 g/cm3，实现了超轻量化设计。  

文章特色：

1. 动态可调的宽频吸音性能  

BMPA在未拉伸状态下可有效吸收1.5 kHz的声波，拉伸后吸音频带扩展至2–3 kHz，吸音系数高达0.998。通过拉伸调控孔结构，显著提升声波在材料中的能量耗散路径，实现噪声降低17 dB（从85.7 dB降至68.7 dB）。  

2. 卓越的阻燃性能  

经无机锌溶液处理后，BMPA的极限氧指数（LOI）超过60%，达到UL-94 V-0级标准，可耐受500°C高温火焰20秒，且能自熄。碳化后仍保持优异的吸音性能，适用于高温工业环境。

3. 绿色高效的制备工艺

利用酵母发酵产生的CO?气泡自然形成多级孔结构，工艺简单、成本低，避免了传统方法中复杂的模板或3D打印技术。材料机械性能可调，拉伸强度达102.6 kPa，韧性为33,234 kJ/m3，适用于定制化应用场景。

总结：BMPA在建筑隔音、汽车内饰、航空航天及工业噪声控制等领域具有广阔应用潜力，尤其适合需要同时满足吸音和防火要求的场景。其动态可调特性为下一代智能声学材料的开发提供了新思路。