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世界上最轻的固体:让你烧不死炸不到(图)
时间: 2020-10-22 07:52     作者: 皇家真人游戏

  科学家认为,气凝胶可与20世纪30年代发明的人造树胶、80年代发明的碳纤维以及90年代的硅树脂相提并论。

  21世纪有一种神奇的材料,它能够保护你的家园免于炸弹袭击、去除油井溢油所产生的污染,甚至能帮助人类飞向火星。这种材料就是气凝胶,它被认为是世界上最轻的固体,可以经受住1公斤炸药的爆炸威力,让你远离1300摄氏度以上喷灯的高温。如今,科学家正在加紧开发这种材料的新用途。从下一代网球拍到火星探索宇航员的超级隔热太空服的制造,这种材料都将大显身手。

  气凝胶有一个昵称叫做“冷冻烟雾”,它呈现半透明淡蓝色。将硅胶中的水提取出来,再利用诸如二氧化碳之类的气体取代水的方法就可以制成气凝胶了。事实证明,这种材料有很好的隔热能力,还能吸收像原油一样的污染物。

  美国西北大学的化学教授梅科瑞·卡纳兹蒂斯说:“气凝胶是一种了不起的材料。它拥有人类已知产品的最小密度,但用途却很多。我可以看到气凝胶现在正得到广泛应用,从过滤污水到隔热,甚至连珠宝行业也用得着它。”

  1931年,一位美国化学家在打赌时发明了气凝胶,但当时的气凝胶很容易破碎,制作成本也很高。直到10年前,美国宇航局开始对这种材料感兴趣,并将它投入许多实际的应用中去。

  1999年,美国宇航局为“星尘”号航天探测器装备了一种塞满气凝胶的棒球手套,他们用这种手套来捕捉彗星尾部的尘埃。去年,“星尘”号航天探测器带着大量彗星尾部的尘埃样本返回了地球。

  2018年,当美国宇航局首次派宇航员登陆火星的时候,用气凝胶做隔热层制成的宇航服将会派上用场。

  气凝胶还具有环保特点,被科学家描述为“终极海绵”,由于表面有数百万个小孔,它成为在水中吸附污染物的最理想材料。

  作为世界上最轻的固体,气凝胶已经正式被列入吉尼斯世界纪录。这种材料的主要成分和玻璃一样也是二氧化硅,但它的密度仅为每立方厘米3毫克(每升3克),是玻璃的千分之一。

  尽管气凝胶被归为固体类,但它99%的组成成分是气体,这使得气凝胶呈云雾状。科学家表示,由于有数百万气孔和皱褶,一旦把1立方厘米的气凝胶拆开,它会填满一个有足球场那么大的地方。气凝胶中纳米大小的气孔不仅可以像海绵一样收集各种污染物质,还可以充当气穴。

  气凝胶也已经在日常生活中被大量应用了。美国邓禄普运动设备公司就已经研发出一系列由气凝胶加固的壁球和网球球拍,这些球拍发球的力度被认为比普通球拍更为强大。

  今年上半年,66岁的英国诺丁汉人鲍勃拥有了一套用气凝胶隔热的房子,他也因此成为拥有这种房子的第一位英国人。房子的保温效果大大改善。

  登山者也开始从中获益。去年,英国登山者安妮·帕曼特尔就穿着有气凝胶鞋垫的登山靴登上了珠穆朗玛峰。

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