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，超級材料的應(yīng)用越來越被人們重視。例如工程制造業(yè)對輕量化材料的應(yīng)用。人們將注意力從鋼鐵轉(zhuǎn)向了更深層次，因為作為材料特性上鋼鐵已經(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重的環(huán)境污染。人們逐漸從鋼鐵的淺表意識逐漸上升到了追求性能而絕非材料的時代。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”空間站以及美國的“火星探測車”上被廣泛的運用。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。當然這是氣凝膠的第二個材質(zhì)特性。


堅固的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與防彈特性

氣凝膠被稱之為納米量子級的材質(zhì)是因為在材質(zhì)內(nèi)部形成了量子點結(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，在認知到這種材料的特性后被廣泛運用到軍事設(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是金屬受到損傷。


超強的吸附能力

這種超級材質(zhì)的另外一項特性是擁有超強的吸附能力，再一次實驗意外地發(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。