身轻作用大,史上最轻固体!烟一样的气凝胶。
2016/8/15 中国科学院北京综合研究中心

近日,中国航天科工三院306所与华星美科新材料科技(江苏)有限公司8日在北京共同组建气凝胶技术国际研发中心,打造国际先进的气凝胶技术研发基地,进行民用衍生品的应用开发。这意味着,目前广泛应用于航空航天产品上的气凝胶技术,将进入民用领域。由此气凝胶这个词也频繁的出现在了我们周围。
关键词:世界上最轻的固体

对,没错,这货是固体!气凝胶密度极低,是空气的三倍,也是世界上已知的最轻固体。有硅系,碳系等气凝胶。气凝胶中一般80%以上是空气,所以隔热性能非常优越。气凝胶还可作为隔音、新型气体过滤等材料。

关键词:超强隔热
硅气凝胶纤细的纳米网络结构有效地限制了局域热激发的传播,其固态热导率比相应的玻璃态材料低2—3个数量级。

通过掺杂的手段,可进一步降低硅气凝胶的辐射热传导,常温常压下掺碳气凝胶的热导率可低达0.013w/m·K,是目前热导率最低的固态材料。

用气凝胶材料制成的衣服可以火里来,冰里去,即便对着这件衣服喷射液氮,人也不会受到丝毫影响。极端天气神马的都弱爆了~
此外由于硅气凝胶的低声速特性,它还是一种理想的声学延迟或高温隔音材料。同时,因为其表面有成百上千万的小孔,所以是非常理想的吸附水中污染物的材料。
关键词:它是这样粗线的
大约80年前,一个名叫Kistler的美国人突然对果冻产生了浓厚兴趣——为什么这种胶体几乎百分百是水分,却不会散架?经过一番研究,他认为,果冻就像一块固体监狱,它的铁栅栏是细到看不清的明胶网格,既让水无法挣脱,又可以晃动,所以果冻才那么柔软而有弹性。也就是说,果冻其实是一种困在固体里的液体。
不过,如果把液体移走,网格是不是依然存在?Kistler又开始像好奇心旺盛的小孩那样做实验,先是把液体换成气体,又把固体网格的材料从胶原蛋白换成二氧化硅,终于合成了一种奇特的物质:二氧化硅气凝胶。
气凝胶非常漂亮,在暗色背景下呈现淡淡的蓝色,来到亮处却几乎消失不见。那是因为这块几乎由气体组成的透明物质,像大气散射那样,把短波长的蓝光过滤出来。而且,由于99.8%的成分是空气,所以几乎没有重量。手里拿着一块气凝胶,其实就等于握着一大片天空。

关键词:生不逢时 大器晚成
Kistler创造了世界上最轻的固体和最好的绝热体,他预言,气凝胶的物理性质太特殊了,它的前途必将一片光明。然而事与愿违,由于生不逢时,造价太高,气凝胶的求职路异常坎坷。直到1997年,气凝胶才迎来了胶生巅峰。它首次被使用在火星探路者号上,成为宇宙飞船的标准绝热材料。后来更是因为其优异的性能,承担了人类首次的彗星尘埃采集任务,并圆满完成。

涂满气凝胶的彗星尘埃捕捉器
从此以后,气凝胶终于翻身农奴把歌唱,从一个象牙塔里的小公举变成了网红。。。。
本期编辑:怀苗

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