来源:液压圈(ID:yeyaquan2014)
材料是一切制造业的基础。人类社会的发展历程,是以材料为主要标志的。科学家们也在不断探索出更极致的材料。
2013年,“世界上最轻的材料”这一纪录被我国浙江大学高分子系打破。
先感受下这个材料的强大
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他们用石墨烯制造出了气凝胶——“碳海绵”。“碳海绵”每立方厘米重0.16毫克,比氦气还要轻,约是同体积大小氢气重量的两倍。
花蕊可以撑起整块气凝胶
2015年1月,东华大学院士、教授带领的纳米纤维研究团队在超轻纤维材料研究上获新成果。他们利用普通纤维膜材料开发出了一种超轻、超弹的纤维气凝胶,经中国计量认证结果显示,这种纤维气凝胶的固态材料密度仅为0.12毫克每立方厘米。
气凝胶其实并不是最近才有,早在1931年,人们就用二氧化硅制造出了它。气凝胶的内部有很多孔隙,孔隙里面充满空气,所以非常轻。为了形容它的轻,人们还给它取了一个外号——凝固的烟。
2012年,英国和德国的几位科学家研制出了全球最轻的气凝胶,他们还给这种气凝胶取了一个非常酷的名字,叫作“飞行石墨”。1立方厘米的“飞行石墨”只有0.18毫克重。
“飞行石墨”这种气凝胶还不沾水。
石墨烯气凝胶有丰富的孔隙结构、大的比表面积、优异的压缩性能以及良好的导电特性,使其在电极材料、催化剂载体、超级电容器、传感器以及污染物吸附等领域具有广阔的应用前景。
以前,科学家虽然能制备气凝胶,但由于工艺的缘故,难以批量生产。而现在,我国发明的新工艺,可以批量生产碳海绵。
那么最轻材料可以用来做什么
气凝胶是优良的热绝缘体,他们几乎能阻绝由三种传热方式(热传导、热对流、热辐射)带来的热量转移。凝胶中空气的成分比例至少占99.8%以上,而空气为热的不良导体,故它们是好的热传导隔绝材料
我国2015年研制的这种纤维气凝胶,它可以在100-6300Hz宽频段内的高效吸音。
可用来处理海上原油泄漏事件。把“碳海绵”撒在海面上,就能把漏油迅速吸进来,因为有弹性,吸进的油又挤出来回收,碳海绵也可以重新使用。
·储能保温材料
·催化剂载体
·高效复合材料
一块重2.5公斤的砖头由一块重2克的气凝胶支撑着
一、清理石油污染
气凝胶所采用的材料不同,用途也会不同。像浙江大学研制的那种名叫碳海绵的气凝胶,弹性很好,被压缩80%后还可以恢复原状。
二、过滤-在环境保护及化学工业方面
纳米结构的气凝胶还可作为新型气体过滤 ,与其它材料不同的是该材料孔洞大小分布均匀,气孔率高,是一种高效气体过滤材料。
三、隔音材料轻
气凝胶固有的特性使它们还能成为绝好的隔热(保温)和隔音材料。
四、耐高温
图中的气凝胶用二氧化硅做成,在下方火焰的烧烤下,上方的的花朵无损,气凝胶表现出了强大的隔热性能。一寸厚的气凝胶相当于20至30块普通玻璃的隔热功能。
气凝胶的作用还有更多无限可能性,值得我们去探索。
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