Der Verbundwerkstoff Polyurethan-Silica Aerogel (PUSA) hat sich aufgrund seiner Mikrostruktur, die innerhalb seiner Zellmatrix Wärmewiderstand bietet, als vielversprechend in der Wärmedämmung bewährt. Die Einbeziehung von Silica Aerogel in Polyurethan verbessert sowohl die mechanischen als auch die thermischen Eigenschaften des Verbundwerkstoffs. Frühere Untersuchungen ergaben, dass ein Silica Aerogel-Anteil von 1 Gew.–% optimal für die Druckfestigkeit des Materials ist, und höhere Konzentrationen haben sich negativ auf die Zellstruktur ausgewirkt und letztlich die Wärmeleistung beeinträchtigt. Auf der Suche nach verbesserten Eigenschaften wurde Zellulosefaser (CF) in Polyurethan-Silica Aerogel eingeführt. Es wurden Verbundwerkstoffe mit variablem Zellulosefaser-Anteil (0,5 Gew.–%, 0,75 Gew.–% und 1,0 Gew.–%) als PUCF1S, PUCF2S und PUCF3S hergestellt. Es wurde festgestellt, dass der Verbundwerkstoff PUCF2S die höchste Druckfestigkeit von 0,92 MPa aufweist, was einer 64 prozentigen Steigerung im Vergleich zum ursprünglichen Verbundwerkstoff (Polyurethan-Silica Aerogel) entspricht. Die durch Feldemissions-Rasterelektronenmikroskopie enthüllte Matrixmikrostruktur wies eine gleichmäßige Zellgröße auf, die durch eine gleichmäßige Partikeldispersion innerhalb der Matrix ermöglicht wurde. Die Zellulosefaser war an der Zellbildung beteiligt und hinterließ eine verbesserte Zelle mit reduzierter Zellgröße, die Druckbelastungen standhält und eine gute Wärmedämmung bietet.