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世界上密度最小的固體

時間: 鞏詩2756 分享

  世界上有很多微小的東西,那么世界上密度最小的固體又是什么呢?

  氣凝膠是一種固體物質(zhì)形態(tài),世界上密度最小的固體。密度為3千克/每立方米,目前最輕的硅氣凝膠僅有 0.16 毫克每立方厘米,略低于空氣密度,所以也被叫做“凍結(jié)的煙”或“藍煙”。由于里面的顆粒非常小(納米量級),所以可見光經(jīng)過它時散射較小,就像陽光經(jīng)過空氣一樣。因此,它也和天空一樣看著發(fā)藍。由于氣凝膠中一般 80% 以上是空氣,所以有非常好的隔熱效果,一寸厚的氣凝膠相當 20 至 30 塊普通玻璃的隔熱功能。即使把氣凝膠放在火柴與火焰之間,火柴沒有被點燃。

  硅氣凝膠的主要成分和玻璃一樣也是二氧化硅,但因為它 99.8% 都是空氣,所以密度只有玻璃的千分之一。氣凝膠貌似“弱不禁風”,其實非常堅固耐用。它可以承受相當于自身質(zhì)量幾千倍的壓力,在溫度達到 1200 攝氏度時才會熔化。此外它的導熱性和折射率也很低,絕緣能力比最好的玻璃纖維還要強 39 倍。由于具備這些特性,氣凝膠便成為航天探測中不可替代的材料。

  氣凝膠的其他用途:

  1.制作火星探險宇航服

  2002 年,美國宇航局成立了一家公司,專門生產(chǎn)更結(jié)實更有韌性的氣凝膠。美國宇航局現(xiàn)在已經(jīng)確定,在 2018 年火星探險時,宇航員們將穿上用新型氣凝膠制造的宇航服。該公司的資深科學家馬克·克拉杰沃斯基說,只要在宇航服中加入一個 18 毫米厚的氣凝膠層,那么它就能幫助宇航員扛住 1300℃ 的高溫和零下 130℃ 的超低溫。“這是我見過的最有效的恒溫材料。”馬克如是說。

  2.防彈不怕被炸

  防彈是新型氣凝膠的第二個重要用途。美國宇航局的這家公司正在對用氣凝膠建造的住所和軍車進行測試。根據(jù)試驗室的試驗情況來看,如果在金屬片上加一層厚約 6 毫米的氣凝膠,那么,就算炸藥直接炸中,對金屬片也分毫無傷。

  3.可處理生態(tài)災難

  環(huán)保是新型氣凝膠的第三個重要作用??茖W家們將氣凝膠親切地稱為“超級海綿”,因為其表面有成百上千萬的小孔,所以是非常理想的吸附水中污染物的材料。美國科學家新發(fā)明的氣凝膠現(xiàn)在居然能吸出水中的鉛和水銀。據(jù)這位科學家稱,這種氣凝膠是處理生態(tài)災難的絕好材料。

  4.網(wǎng)球拍擊球能力更強

  新型氣凝膠也將步入我們每個人的未來日常生活。比如說美國的 Dunlop 體育器材公司已經(jīng)成功研發(fā)了含有氣凝膠的網(wǎng)球拍。這種網(wǎng)球拍據(jù)說擊球的能力更強;今年年初,66 歲的鮑博·斯托克成為第一個將氣凝膠用于住房的英國人:“保溫加熱的效果非常好,我將空調(diào)的溫度下降了 5℃,結(jié)果室內(nèi)的溫度仍然非常舒適。”。

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