气凝胶介绍
发布人:fengtai 时间:2022-03-25 16:14:22
如果要问世界上最轻的东西是什么?很多小伙伴也许会说最轻的是棉花,一片羽毛或是蒲公英等等。
在国际顶级权威学术杂志《科学》第250期中,列出了可以改变世界的十种新材料,而在这些新材料中有一种材料因为其独占多项世界纪录,位居十大新材料之首。
这种材料只比等量空气的重量要重一点点,但是却能抵抗1400摄氏度的高温,这比大多数金属熔点都要高,全世界的科学家都为它的这些独特性能所吸引,它的名字就是气凝胶。
一定浓度的高分子溶液或溶胶在特定的条件下,粘度就会逐渐增加,最后会失去液态的流动性,整个形态就会变成一种外观均匀,并保持一定形态的弹性半固体,而这种弹性半固体就被称为凝胶。
像我们小时候都喜欢吃的果冻就是常见的一种凝胶,这种凝胶是依靠水和其它液态充满内部后形成的,而在凝胶中充满气体就会变成另一种凝胶,这就是气凝胶。
气凝胶的特点
气凝胶是世界上轻的固体材料,这也被列入了基尼斯世界纪录,因其颜色呈现出淡蓝色,因此也被称为“蓝烟”,也有人将其称为“固体空气”。
在阳光的照射下气凝胶几乎透明,重量也非常的轻,气凝胶内部99.8%的是空气,而密度只有同样原材料是二氧化硅玻璃的千分之一,这些很轻的气凝胶只要一抽掉空气密度甚至就会比空气还低。
气凝胶是一种内部有很多空隙的固态物质,里面充满了空气,把它拿在手上看上去就像凝固的烟,非常轻盈,这种材料看起来脆弱不堪,但其实非常的坚固牢靠,气凝胶可以承受超过自身重量1000倍的压力。
气凝胶具有纳米级的孔隙,这使得不管是冷空气还是热空气都很难穿透它们,是目前热导率低的固体材料,因此气凝胶也被用作设备的隔热。
气凝胶的应用
气凝胶被称为可以改变世界的十大型材料之一,而这种神奇的型材料之所以被认为可以改变世界的原因是,气凝胶就如同一种神奇的魔法材料,除了气凝胶本身具有的特殊性能外,当把它加入到其它金属,纺织等传统材料中时,传统材料就会被全面加强,从而成为各种高精尖科技的基础,让那些传统材料瞬间就变成可以改变行业的新材料。
气凝胶的诸多优点也让它在很多领域都成为理想的材料,气凝胶在被压缩后仍可恢复原状,这种多孔的结构让它的吸附性能强,用气凝胶可以吸附水中的杂质和油污,甚至有科学家还用它来吸附水中的铅和水银,是理想的吸附材料。
气凝胶还能成为理想的隔热和消声材料,应用到飞机潜艇上不但隔热消声效果佳,还能有效减轻自身重量,节省燃料的同时速度还会更快。
利用气凝胶这种绝热材料制造的消防员防火服,能够在相当长的时间内隔绝高温,以保护消防员的安全,除此之外气凝胶还可以用于宇航服,抗寒服,日常生活中所使用的网球拍等体育用品,工业以及建筑中的隔热材料,车辆等交通运输材料等等。
拥有既轻便又坚固的特殊材料,一直都是人类的追求,新型气凝胶未来将走进我们生活中的衣食住行,随着气凝胶产业化步伐的加快,未来将在各个行业中起到引领行业变革的巨大作用,成为促进产业升级的催化剂。