世界上最輕的固體，既能做太空服也能做汽車防彈材質(zhì)，僅為空氣密度的2.7倍

近年來，超級(jí)材料的應(yīng)用越來越被人們重視。例如工程制造業(yè)對(duì)輕量化材料的應(yīng)用。人們將注意力從鋼鐵轉(zhuǎn)向了更深層次，因?yàn)樽鳛椴牧咸匦陨箱撹F已經(jīng)逐漸滿足不了一些條件的特性。鋼鐵的冶煉也帶來了很嚴(yán)重的環(huán)境污染。人們逐漸從鋼鐵的淺表意識(shí)逐漸上升到了追求性能而絕非材料的時(shí)代。有一種物質(zhì)，它被世人稱之為“固態(tài)煙”密度僅為空氣的2.7倍。這種材質(zhì)看上去成半透明裝，看上去就像凍住的煙，密度僅為3.55千克每立方米被稱之為世界上最輕的固體，但卻有著極其變態(tài)的特性，它叫“氣凝膠”。


承受極高的溫度和極低的溫度

科學(xué)研究這種呈現(xiàn)半透明的物質(zhì)，是一種內(nèi)部呈海綿狀的納米量級(jí)材質(zhì)。但這種材質(zhì)卻能夠承受1400℃的高溫，和零下130℃的低溫。因此這種材質(zhì)在俄羅斯“和平號(hào)”空間站以及美國的“火星探測(cè)車”上被廣泛的運(yùn)用。這種物質(zhì)的主體材質(zhì)和玻璃一樣都是來自于二氧化硅，但是由于氣凝膠的內(nèi)部99.8%都是空氣，所以他的密度僅為玻璃的千分之一。

氣凝膠有著極強(qiáng)的絕緣能力和絕熱能力。目前在發(fā)現(xiàn)氣凝膠之前，材料界公認(rèn)最好的絕緣物質(zhì)是玻璃纖維，但是氣凝膠的絕緣力是玻璃纖維的39倍。于是這款材料被用在航天材料上作為恒定環(huán)境專用材料。不過作為性能材質(zhì)。目前氣凝膠被用在捕捉太空彗星塵埃。當(dāng)然這是氣凝膠的第二個(gè)材質(zhì)特性。


堅(jiān)固的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與防彈特性

氣凝膠被稱之為納米量子級(jí)的材質(zhì)是因?yàn)樵诓馁|(zhì)內(nèi)部形成了量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)，氣凝膠的結(jié)構(gòu)特征是擁有高通透性的圓筒形多分枝納米多孔三位網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，擁有極高孔洞率、極低的密度、高比表面積、超高孔體積率，其體密度在0.003-0.500 g/cm-3范圍內(nèi)可調(diào)。這種特性使得這種材質(zhì)可以抵抗比子彈速度快60倍的彗星微塵。


因此，在認(rèn)知到這種材料的特性后被廣泛運(yùn)用到軍事設(shè)備上。采用6MM的氣凝膠附著在金屬鈑金表面上后可以直接抵御炸彈的破壞而不會(huì)是金屬受到損傷。


超強(qiáng)的吸附能力

這種超級(jí)材質(zhì)的另外一項(xiàng)特性是擁有超強(qiáng)的吸附能力，再一次實(shí)驗(yàn)意外地發(fā)現(xiàn)，這種材質(zhì)可以很有效的吸附水中的鉛和貢，這也就意味著它可以成為很有效的凈化材質(zhì)與媒介材質(zhì)。如果大料采用這種材質(zhì)那么環(huán)境的污染可以很有效的改善。