神马文学网最轻固体气凝胶妙用：可改变整个世界
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/27 18:02:01
科技的力量总是那样惊人，它在不经意间就可能创造出奇迹。目前，科学家们正在努力探索一种材料的新用途，使其和20世纪30年代的酚醛树脂、80年代的碳纤维和90年代的硅等材料一样，被应用于从日常生活到高科技的各个领域。科学家甚至相信，如果使用得当，它将改变整个世界——这种神奇的材料就是气凝胶。
世界上最轻的固体
气凝胶是世界上最轻的固体，但它却可以经受住1公斤炸药爆炸产生的冲击力，还可以抵挡住高达1300摄氏度喷灯产生的热量。以至于美国西北大学的化学教授默科里·卡纳兹蒂斯不由得如此称赞：“这真是一种神奇的材料。它的密度比人类目前所知的任何物质的密度都小，而功能却是如此强大。气凝胶的用途非常广泛，从过滤污水到隔绝酷热，甚至连珠宝行业中也用得着它。”
气凝胶的广泛用途
气凝胶的发明纯属偶然——1931年，美国一位化学家与同事打赌——将普通硅胶的水分取掉，再注入二氧化碳等气体，结果产生了一种如梦如幻的固体。这种固体的特别之处在于，尽管它号称固体，但99%的物质却是气体，因此，外界给它起了个“冻结的烟雾”的绰号。这种神奇的固体具有抗高温和吸油污的特性，但由于早期的气凝胶造价昂贵而且非常易碎，一直被锁在实验室里，成了找不到实际用途的摆设。
直到十年前，美国宇航局开始对这个养在深闺无人识的物质产生了浓厚的兴趣，开始探索其更多的实质用途：1999年，美国宇航局给其“星尘”（Stardust）号探测器装备了一种塞满气凝胶的棒球手套，用于捕捉彗星尾部的尘埃。2006年，该探测器满载尘埃样本返回地球。
2002年，美国宇航局创立的阿斯彭气凝胶（Aspen Aerogel）公司生产了一种更坚固、更柔韧的气凝胶。现在它正用来为人类首次登陆火星时所穿的太空服研制一种保温隔热衬里，派宇航员登陆火星预定于2018年进行。该公司的一位资深科学家马克·克拉耶夫斯基认为，一层18毫米的气凝胶将足以保护宇航员抵御零下130度的低温。他说：“它是我们所见过的最棒的绝热材料。”
防弹是新型气凝胶的第二个重要用途。美国宇航局的这家公司正在对用气凝胶建造的住所和军车进行测试。根据实验室的试验情况来看，如果在金属片上加一层厚约6毫米的气凝胶，那么，就算炸药直接炸中，对金属片也毫发无伤。
为生活添“惊喜”
除了在科技方面的应用，气凝胶也正走进我们的日常生活。英国《星期日泰晤土报》日前报道称，运动器材公司邓禄普（Dunlop）已经研制出一系列用气凝胶加固的壁球和网球球拍，据说这种球拍能释放更大的力量。今年初，英国诺丁汉六十六岁的鲍勃·斯托克尔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。他说：“保温效果大大改善了。我把自动调温器调低了5度。这真是一个不可思议的变化。”
此外，登山者也对气凝胶的运用充满了希望。英国登山家安尼帕尔门特去年登珠峰时所穿的鞋子就是用气凝胶制成的，他的睡袋里也有一层这种新材料：“当时我的问题居然是脚太暖和了！”
尽管气凝胶属于一种固体，但这种物质99%是由气体构成，这使得它外观看起来像云一样。科学家们表示，因为它有数百万小孔和皱摺，所以如果把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。它的小孔不仅能像一块海绵一样吸附污染物，还能充当气穴。研究人员认为，一些形式的由铂金制成的气凝胶能用于加速氢的产生——如此一来，气凝胶就能用来生产以氢为基础的燃料，实现高效率环保的目标。
世界上最轻的固体
气凝胶是世界上最轻的固体，但它却可以经受住1公斤炸药爆炸产生的冲击力，还可以抵挡住高达1300摄氏度喷灯产生的热量。以至于美国西北大学的化学教授默科里·卡纳兹蒂斯不由得如此称赞：“这真是一种神奇的材料。它的密度比人类目前所知的任何物质的密度都小，而功能却是如此强大。气凝胶的用途非常广泛，从过滤污水到隔绝酷热，甚至连珠宝行业中也用得着它。”
气凝胶的广泛用途
气凝胶的发明纯属偶然——1931年，美国一位化学家与同事打赌——将普通硅胶的水分取掉，再注入二氧化碳等气体，结果产生了一种如梦如幻的固体。这种固体的特别之处在于，尽管它号称固体，但99%的物质却是气体，因此，外界给它起了个“冻结的烟雾”的绰号。这种神奇的固体具有抗高温和吸油污的特性，但由于早期的气凝胶造价昂贵而且非常易碎，一直被锁在实验室里，成了找不到实际用途的摆设。
直到十年前，美国宇航局开始对这个养在深闺无人识的物质产生了浓厚的兴趣，开始探索其更多的实质用途：1999年，美国宇航局给其“星尘”（Stardust）号探测器装备了一种塞满气凝胶的棒球手套，用于捕捉彗星尾部的尘埃。2006年，该探测器满载尘埃样本返回地球。
2002年，美国宇航局创立的阿斯彭气凝胶（Aspen Aerogel）公司生产了一种更坚固、更柔韧的气凝胶。现在它正用来为人类首次登陆火星时所穿的太空服研制一种保温隔热衬里，派宇航员登陆火星预定于2018年进行。该公司的一位资深科学家马克·克拉耶夫斯基认为，一层18毫米的气凝胶将足以保护宇航员抵御零下130度的低温。他说：“它是我们所见过的最棒的绝热材料。”
防弹是新型气凝胶的第二个重要用途。美国宇航局的这家公司正在对用气凝胶建造的住所和军车进行测试。根据实验室的试验情况来看，如果在金属片上加一层厚约6毫米的气凝胶，那么，就算炸药直接炸中，对金属片也毫发无伤。
为生活添“惊喜”
除了在科技方面的应用，气凝胶也正走进我们的日常生活。英国《星期日泰晤土报》日前报道称，运动器材公司邓禄普（Dunlop）已经研制出一系列用气凝胶加固的壁球和网球球拍，据说这种球拍能释放更大的力量。今年初，英国诺丁汉六十六岁的鲍勃·斯托克尔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。他说：“保温效果大大改善了。我把自动调温器调低了5度。这真是一个不可思议的变化。”
此外，登山者也对气凝胶的运用充满了希望。英国登山家安尼帕尔门特去年登珠峰时所穿的鞋子就是用气凝胶制成的，他的睡袋里也有一层这种新材料：“当时我的问题居然是脚太暖和了！”
尽管气凝胶属于一种固体，但这种物质99%是由气体构成，这使得它外观看起来像云一样。科学家们表示，因为它有数百万小孔和皱摺，所以如果把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。它的小孔不仅能像一块海绵一样吸附污染物，还能充当气穴。研究人员认为，一些形式的由铂金制成的气凝胶能用于加速氢的产生——如此一来，气凝胶就能用来生产以氢为基础的燃料，实现高效率环保的目标。
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