世界上最輕的神奇材料,比空氣還輕卻比鋼鐵還強

2020-12-05 創科學

你們知道氣凝膠嗎?

氣凝膠,作為世界上最輕的固體,近年來受到眾多科學家的青睞,氣凝膠作為一種固體物質,卻是世界上密度最小的固體。最輕氣凝膠的質量為0.16mg/立方米,為空氣密度的六分之一,比空氣還輕。作為世界最輕的固體,更是被入選為金氏世界紀錄。

因其內部99.8%為空氣,所以它的隔熱性能也是相當的厲害。

近日,科學家們又研發出了一種新的氣凝膠——空氣合金,這種材料具有高強度、耐久性、重量超輕、可設計性等特點,最重要的是這種材料具有超絕緣性能,這對絕熱材料的研發以及航空宇航領域具有非凡的意義。

世界上用途最多的材料可能就在這了,它將改變一切。

氣凝膠已經出現有一段時間了,但創新已經使氣凝膠技術更加完善、更加有用。氣凝膠是一種低密度的固體材料,通過超臨界乾燥工藝,從膠體中提取出液體即可得到氣凝膠。一般常見的氣凝膠為矽氣凝膠,但是這種材料脆性非常大。經過多年的研究,美國國家航空航天局(NASA)的科學家與一些公司已經研發出了新的產品——空氣合金。

這種空氣合金既具有傳統塑料的高強度和耐久性,僅僅6mm的氣凝膠就可以防彈。又具有重量輕的特點,而在氣凝膠中可以發現的超絕緣性能是這一產品的最大優勢。這種材料如此有前途原因是它的可設計性超強。空氣合金具有極其低的密度,這使得它們成為地球上最輕的固體材料。除了這種低密度特性,這種材料還具有超絕緣性能和極端的材料強度。基於這種空氣合金的高分子材料可以承擔超過它們自身20000倍的重量。

這種材料具有的超絕緣性使科學家們極為震驚,這逐漸使得既薄又輕的絕緣材料成為可能。該材料不僅可以隔絕溫度,而且隔絕聲音的效果也很好。事實上,作為一種聲音絕緣體,這種材料比市場上的其他產品要好100到1000倍。

既然它這麼厲害,是不是很難製作呢?其實常規的氣凝膠還是比較容易得到的。小編在這裡簡單普及一下,首先把甲醇和正四矽酸鈉按照一定的比例倒入容器中,並用攪拌器混合均勻。然後把混合物倒進燒杯中,額外再加入一些水和甲醇。加入一種催化劑濃氨水,再次混合均勻。把這種液體放在容器內,等待液體慢慢凝固。然後在沒有完全乾透之前。把它倒進甲醇當中。然後再進行特殊手法的乾燥。把溼凝膠轉化成為氣凝膠。乾燥過程用到很多化學溶劑和特定的設備。而且還需要加熱和加壓操作。等製作完成之後,就得到我們想要的氣凝膠了。僅供參考

未來,我們還能穿著用這種材料做的衣服,上天入地,無所不能,想想還有些小激動呢有沒有?

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