中财网姜柠檬苹果醋的功效:“冻结的烟雾”：世界最轻的固体
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“冻结的烟雾”：世界最轻的固体
www.kids21.cn 来源：果壳网 2011-09-01 16:52:00导语：你看这个呈云雾状、淡蓝色的半透明固体，它就是“冻烟”，学名叫做气凝胶。它密度极低，是空气的三倍，也是世界上已知的最轻固体。最近创造出的一种新型气凝胶不仅强度极高，表面积也……
你看这个呈云雾状、淡蓝色的半透明固体，它就是“冻烟”。别看它轻薄脆弱的外表，其实非常坚固耐用，不仅能承受烈性炸药的爆炸冲击波，还能隔绝1300℃的高温。
“冻烟”学名叫作气凝胶（aerogel），将凝胶里的液体成分由气体取代就形成了它。凝胶是什么？连续的固相或有机聚合物填充在连续的液相之中就形成了凝胶。我们生活中常见的是液态凝胶，比如果冻和冷冻过的鱼汤。
再来说气凝胶，它的密度极低，是空气的三倍，也是世界上已知的最轻固体。日前研究人员创造出一种新型气凝胶，它不仅强度极高，表面积也大得惊人。
新气凝胶被称作MWCNT（多壁碳纳米管气凝胶），它可用在传感器中探测污染物和有毒物质，还可用在化学反应器和电子元件中。气凝胶由硅酸、金属氧化物、高分子树脂和碳基物质共同制成，已经用于窗户、建筑物、网球拍和海绵的热绝缘部分。但在此成果出来前，还未有科学家成功研制出碳纳米管气凝胶。
研究人员在研发过程中使用的原材料是湿凝胶，它是具有良好分散特质的MWCNT。在将它的液体成分脱去后，他们就得到了密度只有4毫克每立方厘米的MWCNT气凝胶。
注入塑性材料的MWCNT气凝胶柔韧性很好，它就像弹簧一样能被拉伸数千次，而一盎司（0.028千克）重的立方体MWCNT中的纳米管首尾相接地展开后，可以铺满3个足球场。同时MWCNT气凝胶还是优越的电的良导体，这使它在感应器应用和电子元件上的使用前景一片光明。【本报讯】（记者 季 杰 实习生 巫伟敏）一种改变世界的神奇材料——气凝胶开始走进我们的日常生活。昨天，记者在高交会上看到，由中南大学和创一新材料科技公司共同研发的气凝胶引起了外界的浓厚兴趣。该产品在隔热和透明等性能方面有了新突破，解决了困扰业界的多个技术难题。
据创一新材料科技公司副总朱婉仪告诉记者，气凝胶又被称为“冻结的烟雾”，99％是空气，质量轻，又具有良好的隔热和隔音性能。此外，气凝胶绝缘性能良好，还能承受相当于自身重量2000倍的巨大压力。
这些特性使气凝胶备受科学家和商家青睐，并得到初步应用。在国外，Ｈｕｇｏ Ｂｏｓｓ公司推出了一系列用这种材料制成的冬季夹克，但在消费者纷纷抱怨这种衣服太热之后不得不下架。今年初，英国推出一套用气凝胶隔热的房子，保温效果大大改善了，室内自动调温器比同类房子调低了5度，可取得同样的保温效果。
由于制备成本高昂，气凝胶一直未能得到广泛应用。朱婉仪告诉记者，中南大学和创一新材料科技公司成功攻克了多个技术难题，最新申请了7项气凝胶相关发明专利，将气凝胶制备成本大为降低，使其广泛应用变为可能。
“今后绿色节能建筑将成为主流，而这种新材料将发挥关键作用。”朱婉仪告诉记者，气凝胶玻璃属于环保型高档产品，一旦广泛用于公共建筑及高楼大厦的建筑节能玻璃，市场需求有望达到500亿元人民币以上，可见其市场前景非常广阔。再比如，该材料应用于家庭及单位的太阳能集热器，将比现有太阳能热水器的集热效率提高1倍以上，而热损失下降到现有水平的30％以下。
她表示，新材料蕴含商机惊人，比如目前我国主要以真空管太阳能集热器，市场占80％以上，平板型太阳能集热器市场不到20％，而在国外，平板型太阳能集热器市场份额占80％以上。如果全国有三分之一家庭太阳能热水器使用0．1立方米的气凝胶材料，每年可实现20亿元的产值。