轻和重这两个词,在我们日常生活中经常听到,比如有一个桌子和一张纸,在不开工资的情况下,让你在其中选择一样抬下楼。你会怎么选择呢?我相信正常人都会选择拿一张纸下去,为什么?因为纸笔比较轻比较节省体力。那你知道有没有比纸还轻的物体呢?你是否会想到一粒沙子、一滴水、甚至一缕空气。没有错这些东西确实已经很轻了。但是让我们想不到的是还有一种物体,密度比空气还轻。它就是“气凝胶”。

比空气质量低的物体(比纸还轻的物体)(1)

气凝胶

气凝胶是什么?

首先你的第一反应肯定是,类似于胶块的一种物体,其实并不然。

‘气凝胶’,形状是非常薄的已经接近于烟雾,颜色微微有点蓝色,又有“蓝烟”的称号,气凝胶是一种固体物质形态,世界上密度最小的固体。由于气凝胶是由纳米量级的颗粒组成,所以当光经过它的时候散射比较小,就像阳光经过空气一样,没有阻力。因此,它也和我们的天空一样看着有些发蓝,如果拿着它对着太阳看又有点发红。有非常好的隔热作用,用途也非常广泛,因此也入选吉尼斯世界纪录。

那么你会不会想知道到这么轻的物体具体能用到哪里呢?是谁发明制造的呢?

1900年在美国的一个只有500人不到的小镇上降生了一位伟大的科学家“Kistler”。也就是气凝胶的发明者。Kistler在年轻的时候就对化学、物理、化学实验就非常的感兴趣,在他高中的时候就自己自学完了大学化学实验课的课程。由此可见他是一位极其聪明的人。气凝胶的诞生的理由就很奇葩了,有一种资料显示据说31岁的Kistler在与自己的好友打赌,看谁能够将凝胶内的液体换成气体同时不使固体结构发生变化。Kistler也是一个好胜心比较强的人,在经过不断地实验之后。 终于用酒精超临界干燥技术完美地解决了这个难题。就这样大名鼎鼎的凝胶也就诞生了。此后Kistler又发明了各种材质的气凝胶。

比空气质量低的物体(比纸还轻的物体)(2)

那发明出来的气凝胶又具体用到哪里了呢?

气凝胶具有极高的孔隙率、极低的密度和极低的传播速度、极低的介电常数、等优异性能。比如在军事及航天领域,作用于发动机的隔热材料,气凝胶与传统绝热材料相比,纳米孔气凝胶超级绝热材料可以用更轻的质量、更小的体积达到等效的隔热效果,又减轻了发动机的重量。在工业及民用领域纳米孔超级绝热材料也有着广泛和极具潜力的应用价值。比如在工业节能中,纳米孔超级绝热材料也起着非常重要的作用,其中有些特殊的部位和环境,由于受重量、体积或空间的限制,急需高效的超级绝热材料。恰好气凝胶是不错的选择。

比空气质量低的物体(比纸还轻的物体)(3)

由于这些出色的特性,气凝胶在热学、光学、声学、微电子、催化、航空航天、节能建筑等领域也都有十分广阔的应用。

期望科学家们早点更新发展类似这种高质量的技术。也应用到我们的生活领域。

好了。这里是初叶科普

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