冷凍干燥技術(shù)的核心，在于其溫和而根本的脫水過程。與常規(guī)干燥方法中因表面張力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)坍塌不同，冷凍干燥先將含有前驅(qū)體的溶液或溶膠在極低溫度下快速凍結(jié)，使液態(tài)介質(zhì)凝固成固態(tài)冰晶。隨后，在真空環(huán)境下，通過升華作用直接使冰晶由固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，從而被移除。這一過程巧妙地規(guī)避了液態(tài)水的存在階段，使得溶解或分散在其中的溶質(zhì)——那些未來納米材料的“骨架”或“前驅(qū)體”——得以在原地幾乎不受擾動地保留下來。水分子悄無聲息地離去，留下的便是由溶質(zhì)構(gòu)成的、高度蓬松的多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，我們稱之為“干凝膠”。這種結(jié)構(gòu)較大限度地維持了溶液狀態(tài)下的均勻分散性與混合狀態(tài)，為后續(xù)熱處理中納米結(jié)構(gòu)的精確生成奠定了理想基礎(chǔ)。