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轻如鸿毛的果冻神奇材料气凝胶解密 [复制链接]

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气凝胶的发明人是一个叫做SamuelKistler的美国人,他在年的某一天,因为对果冻的极大兴趣,突发灵感创造了气凝胶这一伟大的材料。

气溶胶

气凝胶是世界上已知密度最低的人造发泡物质。它的制造是将气体取代液体在凝胶中的位置而成,而如此做出的结果造就了拥有数种杰出特性的极轻物质。其中最引人注目的是它良好的隔热能力。

气溶胶耐热试验

Kistler先后应用他发明的气溶胶制备的方法做出了二氧化硅,氧化铝,氧化锡,明胶,琼脂,三氧化钨,纤维素,卵白蛋白的气溶胶,其中二氧化硅气溶胶是全世界最轻的固体,99.8%是空气。

二氧化硅气溶胶的外表非常诡异,放在深暗色的背景前会呈现幽幽的蓝色,放在浅淡的背景色前却几乎消失不见了,如幽灵一般忽隐忽现,神出鬼没!她虽然没有玻璃那么透明,却可以比玻璃更隐形、令人难以发现。

为什么二氧化硅气凝胶会有如此神奇的表现呢?答案就在于气凝胶的物质含量极少,因此光穿透时几乎不会偏折。同样道理,气凝胶的表面也几乎不会反射光线。气凝胶的固体结构类似于我们常见的塑料泡沫的结构,只是气凝胶的所有“蜂窝”孔洞不像塑料泡沫那样涣散,是一个个致密的连接在一起,由于孔洞极多,二氧化硅气凝胶密度大约只有空气的三倍左右,基本上就如同没有重量一样。

如此神奇的材料,当然就会有神奇的科学应用,20世纪80年代初期,美国国家航空航天局把二氧化硅气凝胶应用于航天器的隔热层,避免航天仪器因极高温的破坏。二氧化硅气溶胶优秀的隔热性能很好地完成了这一艰巨的任务,同时它轻盈的体重,极大地减轻了航天器设备和零件的重量,提高了航天器的运作能力。

星尘号

接下来,气溶胶有了更为神奇的应用——太空尘捕捉网,年2月7日美国星尘号宇宙飞船发射升空,它的主要任务是追随威德二号彗星,然后展开气溶胶大网搜集彗星释放的尘埃,用于研究星体和彗星的构成元素,听起来如此简单的任务,其实是一个巨大的难题,太空尘的速度是每秒5公里,相当于时速1.8万公里,要完好无损地将它收入囊中,需要“举重若轻”的中国太极功夫。然而气凝胶的特性正是这“当仁不让”的种子选手。

年1月2日星尘号宇宙飞船成功的飞入彗星公里的慧尾里,展开气凝胶大网顺利地完成了彗星尘埃的收集任务,彗星尘埃被带回到地球后,科学家有了令人意外的发现,发现了太阳系形成理论的诸多谬误。

彗星

气凝胶的诞生纯粹出于人的好奇,天才与奇想。在我们这个全新的时代,创意创兴成为我们最应该具有的能力,能把身边一个大家都司空见惯的寻常之物,运用”不可思议“的天才思维,结合神奇的科技思维,创造出神奇无比的新型产品,极大的推动人类的科技发展,同时将人类文明向前推进一大步,这应该是我们每个心怀科技梦想的人儿的最大的希冀吧!

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