
21世紀(jì)有一種神奇的材料,它能夠保護(hù)你的家園免于炸彈襲擊、去除油井溢油所產(chǎn)生的污染,甚至能幫助人類飛向火星。這種材料就是
氣凝膠,它被認(rèn)為是世界上最輕的固體,可以經(jīng)受住1公斤炸藥的爆炸威力,讓你遠(yuǎn)離1300攝氏度以上噴燈的高溫。如今,科學(xué)家正在加緊開發(fā)這種材料的新用途。從下一代網(wǎng)球拍到火星探索宇航員的超級(jí)
隔熱太空服的制造,這種材料都將大顯身手。
氣
凝膠有一個(gè)昵稱叫做“冷凍煙霧”,它呈現(xiàn)半透明淡藍(lán)色。將
硅膠中的水提取出來(lái),再利用諸如二
氧化碳之類的氣體取代水的方法就可以制成氣凝膠了。事實(shí)證明,這種材料有很好的隔熱能力,還能吸收像原油一樣的污染物。
美國(guó)西北大學(xué)的化學(xué)教授梅科瑞·卡納茲蒂斯說(shuō):“氣凝膠是一種了不起的材料。它擁有人類已知產(chǎn)品的最小
密度,但用途卻很多。我可以看到氣凝膠現(xiàn)在正得到廣泛應(yīng)用,從過(guò)濾污水到隔熱,甚至連珠寶行業(yè)也用得著它。”
1931年,一位美國(guó)化學(xué)家在打賭時(shí)發(fā)明了氣凝膠,但當(dāng)時(shí)的氣凝膠很容易破碎,制作成本也很高。直到10年前,美國(guó)宇航局開始對(duì)這種材料感興趣,并將它投入許多實(shí)際的應(yīng)用中去。
1999年,美國(guó)宇航局為“星塵”號(hào)航天探測(cè)器裝備了一種塞滿氣凝膠的棒球手套,他們用這種手套來(lái)捕捉彗星尾部的塵埃。去年,“星塵”號(hào)航天探測(cè)器帶著大量彗星尾部的塵埃樣本返回了地球。
2018年,當(dāng)美國(guó)宇航局首次派宇航員登陸火星的時(shí)候,用氣凝膠做隔熱層制成的宇航服將會(huì)派上用場(chǎng)。
氣凝膠還具有環(huán)保特點(diǎn),被科學(xué)家描述為“終極海綿”,由于表面有數(shù)百萬(wàn)個(gè)小孔,它成為在水中吸附污染物的最理想材料。
作為世界上最輕的固體,氣凝膠已經(jīng)正式被列入吉尼斯世界紀(jì)錄。這種材料的主要成分和
玻璃一樣也是二氧化硅,但它的密度僅為每立方厘米3毫克(每升3克),是玻璃的千分之一。
盡管氣凝膠被歸為固體類,但它99%的組成成分是氣體,這使得氣凝膠呈云霧狀。科學(xué)家表示,由于有數(shù)百萬(wàn)氣孔和皺褶,一旦把1立方厘米的氣凝膠拆開,它會(huì)填滿一個(gè)有足球場(chǎng)那么大的地方。氣凝膠中納米大小的氣孔不僅可以像海綿一樣收集各種污染物質(zhì),還可以充當(dāng)氣穴。
氣凝膠也已經(jīng)在日常生活中被大量應(yīng)用了。美國(guó)鄧祿普運(yùn)動(dòng)
設(shè)備公司就已經(jīng)研發(fā)出一系列由氣凝膠加固的壁球和網(wǎng)球球拍,這些球拍發(fā)球的力度被認(rèn)為比普通球拍更為強(qiáng)大。
今年上半年,66歲的英國(guó)諾丁漢人鮑勃擁有了一套用氣凝膠隔熱的房子,他也因此成為擁有這種房子的第一位英國(guó)人。房子的
保溫效果大大改善。
登山者也開始從中獲益。去年,英國(guó)登山者安妮·帕曼特爾就穿著有氣凝膠鞋墊的登山靴登上了珠穆朗瑪峰。
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