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在21世纪,有一种神奇的材料可以让你的房子抵抗炸弹,清除水中的污染物,甚至帮助人们飞往火星。
这是气凝胶,世界上最轻的固体之一。它能承受1000公斤炸药的冲击波,也能隔离1300℃以上的高温。
科学家们正在开发这种材料的新用途,从新一代的网球拍到可以帮助人类登陆火星的超高温套装。与上世纪30年代的酚醛树脂、80年代的碳纤维、90年代的硅等过去发明的神奇材料相比,气凝胶将是一个突破。”这是一种奇妙的材料,”西北大学化学系教授迈克尔库纳齐德斯(Michael kunazides)说。它是外墙保温施工进度计划表人类已知的密度最低的产品,但用途广泛。我认为气凝胶可以应用于几乎任何领域,如过滤污染的水,隔离极端温度,甚至制作珠宝。
气凝胶也被称为“冰冻烟雾”。它是由从硅胶中提取的水注入二氧化碳和其他气体制成的。这种材料可以从极高或极低的温度中分离出来,吸收石油等污染物。
事实上,美国一位化学家早在1931年就发明了这种材料,但早期制造的材料非常脆弱,价格昂贵,所以只能在实验室使用。直到10年前,美国宇航局才对这种材料感兴趣,并赋予它更多的实际用途。
1999年,美国宇航局为“星尘”号宇宙飞船配备了一个装满气凝胶的除尘装置,用于捕捉彗星尾部的尘埃。去年,探测器带回了大量的样本。
2002年,美国宇航局创办的阿斯彭气凝胶公司生产出了一种具有耐受性和柔韧性的更强的气凝胶。目前,它正被用来制作宇航服的隔热衬里,为2018年人类火星任务做准备。
一位科学家说,一个18毫米厚的气凝胶衬垫足以帮助宇航员隔离130摄氏度以下的温度。”这是我们见过的最好的绝缘材料。”
目前,在用气凝胶制造防爆建筑和装甲车辆方面仍处于试验阶段。在实验室中,一块涂有6毫米厚气凝胶层的金属圆盘在爆炸冲击波作用下几乎完好无损。
气凝胶也是环保的。一些科学家称它为“最好的海绵”,因为它表面的无数洞是吸收水中污染物的理想场所。
在日常生活中,气凝胶也有很多用途。邓洛普体育器材公司开发了一系列使用气凝胶材料的壁球和网球拍,据说可以增强击球力。
今年年初,66岁的鲍勃·斯托克(Bob Stoker)成为第一个在家里添加气凝胶隔热材料的英国人。”房子的隔热效果要好得多。”。我把暖气调低了五度。这是一个很大的变化。”
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