你知道吗，这个世界存在一种近乎神话的材料：半透明，能耐受1200度的高温，具备超乎寻常的隔热、绝缘性能，以及超强的吸附能力，甚至能吸收漂在水面的石油；像钢铁一样硬，可以承受相当于自身重量几千倍的压力，同时又轻如空气，其密度最低可以到3千克/立方米，只比空气的密度稍大(常规情况下干燥空气的密度大致为1.29千克/立方米)，是世界上已知密度最小的固体之一——是的，它居然还是种固体！6 V l0 _6 [% e& f2 [6 ?
这种神奇的材料就是气凝胶。它虽然是固体，但99%是由气体构成，看上去就像云一样，有“冷冻烟雾”之美名。其内部有无数小孔和皱摺，即便是把1立方厘米的气凝胶完全拆开，也能填满一个足球场。2 l8 {& A: k u+ g9 N3 I
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气凝胶最早在1931年由一位美国化学家发明，但是一直因为易碎和昂贵等缺点而只是少数实验室的研究用品。这一状况在10年前因美国宇航局的介入而得到改善，那时美国宇航局科学家研制出的一种气凝胶，作为世界最轻的固体，正式入选吉尼斯世界纪录。这种新材料密度仅为3.55千克每立方米，仅为空气密度的2.75倍；干燥的松木密度（500千克每立方米）是它的140倍。美宇航局喷气推进实验室发布的新闻公报说，该实验室琼斯博士研制出的新型气凝胶，主要由纯二氧化硅等组成。在制作过程中，液态硅化合物首先与能快速蒸发的液体溶剂混合，形成凝胶，然后将凝胶放在一种类似加压蒸煮器的仪器（高压釜）中干燥，并经过加热和降压，形成多孔海绵状结构。琼斯博士最终获得的气凝胶中空气比例占到了体积的99.8％。气凝胶得到一些更为实际的应用，比如说宇航服隔热等。在2006年，科学家们还成功地利用一个气凝胶“手套”，在太空中收集到了一些彗星星尘——尽管这些星尘速度是子弹的6倍，但是当它们一头扎进气凝胶中时，就像是陷入了一大团烂泥，在滑行相当于自身长度200倍的距离后就停了下来。& T- J. k3 S. {7 c$ w" I$ u
据英国每日邮报报道，科学家最新研制出一种具有肌肉作用的气凝胶，只要充电即可具有超强力量。，可用于建造“肌肉柔韧”却具有超强力量的机器人。研究人员发表在《科学》杂志中一项研究报道中称，气凝胶薄片可以承受数十倍骨骼肌的压力。一旦它发生伸展之后，该材料将在当前位置被“冷冻成形”。来自美国达拉斯市德克萨斯州大学的雷·鲍曼(Ray Baughman)博士称，这种固态薄片结构像橡胶，拥有气体的密度和特殊的强度，它的强度可超过钢板。加拿大不列颠哥伦比亚大学的工程师约翰·马登(John Madden)博士指出，这种材料兼具钻石和橡胶的特性。这种色带结构的气凝胶在“纵向伸展”方向上非常不易弯曲，但是它的横向强度却比纵向强度弱100万倍。
% ?6 X, _. s% e4 G! A 摆在科学家眼前的一个问题是在设计中要求该材料较大的置换性和适应任何等级的力量，马登博士指出，可通过增加色带结构的密度和邻近纤维之间互相连接来解决这一问题。他在《科学》杂志上强调称，当受力增加时，色带结构的气凝胶可作为人造肌肉，我们期望这项技术可用于医学设备、机器人制造，甚至用于人体移植。8 j; ~2 E6 o( p1 B5 X
看来<生化危机><终结者>不是传说% M* _; M# _( _' `: R; h) h' Q4 g" h
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最后一张图是一块2.5公斤的砖头由一块2克的气凝胶支撑着,第一张图是火焰烤着气凝胶,而胶上的火柴却没烧起来,气凝胶超强的隔热性能* _. g3 V$ X# @) |- y, Z
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发表于 2010-1-17 09:38:24
