能源危機已成為決策者最關注的問題。當前，商用的單一功能建筑外殼不能滿足新一代建筑的能源效率要求。因此，設計具有結構支撐、隔熱和更多功能的節能建筑引起了廣泛關注。

東南大學佘偉和普渡大學李恬課題組，通過可擴展的自組裝鈣鋁硅酸鹽水化物納米顆粒（C-A-S-H）研制了一種堅固、耐用和隔熱的氣凝膠。這種仿生結構優化解決了在實現高機械強度和高孔隙率以獲得良好隔熱效果方面長期存在的難題。水泥氣凝膠的高機械性能遠遠超過其他建筑材料：水泥氣凝膠的韌性為14.68 MJ/m3，普通木材的韌性為3.7 MJ/m3；水泥氣凝膠的強度為315.65 MPa，陶瓷氣凝膠的韌性為25 kPa。由于硬化過程，該氣凝膠機械強度在接下來的72天內增加了23％，具有極好的耐久性。

開發的仿生氣凝膠具有高達90.43%的孔隙率，多尺度孔隙范圍從20納米到50微米不等。因此，導熱系數僅為0.025 W/(m·K)。無機的C-A-S-H還為燃燒表面提供了有效的保護層，產生了高的耐火性（極限氧指數高達46.26%，UL94-V0）。C-A-S-H具有高豐度，并且已經被廣泛用于水泥中。

由于研究的過程避免了水泥原材料的煅燒，該研究組開發的水泥氣凝膠的質量密度僅為0.015 g/cm3，與普通水泥相比，所含碳減少了50%以上。輕質水泥氣凝膠具有高強度、良好的保溫性，有望取代傳統水泥，成為新一代建筑材料。