‘全碳气凝胶’是种什么材料,为什么它这么轻?

#你知道么# 气凝胶(Aerogel),是世界上最轻的人造结构材料之一,密度仅有空气的三倍。虽然它本身是一块块干燥而坚硬的固体,但看起来却轻薄透明,好像一团虚无缥缈的烟雾。

http://weibo.com/3888073849/C2iDdeBha

新华视点:【中国科学家造出“世界上最轻材料”】浙江大学的科学家们研制出一种超轻材料,这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅为每立方厘米0.16毫克,是空气密度的六分之一,也是迄今为止世界上最轻的材料。据介绍,哪怕将一个马克杯大小的气凝胶放在狗尾草上,纤细的草须也不会被压弯。

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27个答案
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我只负责搬运一些信息:
气凝胶:
“气凝胶(Aerogel),也称作空气胶,是世界上密度仅次于飞行石墨(Aerographite,暂名)的人造发泡物质。它的制造是将气体取代液体在凝胶中的位置而成,而如此做出的结果造就了拥有数种杰出特性的极轻物质。其中最引人注目的是它良好的隔热能力。这样的物质拥有许多俗名与昵称,如:冻结的烟雾(frozen smoke)、固态的烟雾(solid smoke)、固态的空气(solid air)、蓝烟(blue smoke)、旧金山之雾(San Fransisco fog)等,而这些都源自于他的透明性与物质中的光线散射能力。不过,这种物质的触感却像是聚苯乙烯一般。
气凝胶借由临界干燥法将凝胶里头的液体成分抽出。这种方法会令液体缓慢的被脱出,但不至于使凝胶里的固体结构因为伴随的毛细作用被挤压破碎。 世界上第一个气凝胶体的主要成分是硅胶。Kistler随后又造出了以铝、铬、氧化锡为基础物质的凝胶。第一个碳凝胶体则迟至1980年代以后才被开发。”
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%94%E5%87%9D%E8%83%B6

全碳气凝胶:
“浙江大学高分子科学与工程学系高超教授的课题组将含有石墨烯和碳纳米管两种纳米材料的水溶液在低温环境下冻干,去除水分、保留骨架,成功刷新了“最轻材料”的纪录。此前的“世界纪录保持者”是由德国科学家在2012年底制造的一种名为“石墨气凝胶”的材料,密度为每立方厘米0.18毫克。”
http://news.sina.com.cn/o/2013-03-19/115926575733.shtml

简单说就是用石墨烯和碳纳米管制造了一种结构类似水凝胶但水替换成气体的材料。优点是隔热性很好,还可以吸音、吸附其他物质。不过制造过程依然有点想象不能。。。

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默识先生化学硕士,美食、烹饪爱好者

2013-03-19 13:29

aerogel,不是什么新东西啊。

就是一种泡沫。最开始是二氧化硅的,后来有用碳纳米管的。所谓空气密度的1/6是排除掉aerogel里面的空气算,否则不可能。

所有的用途不是了解的特别清楚,因为我不做这块。但我以前做过绝热材料,aerogel是一种非常好的绝热材料,但是成本比较高,因为需要用到超临界二氧化碳或者乙醇来干燥,否则结构会坍塌。大块的成本尤其高,一般我在实验室用的都是颗粒,所以颗粒在工业上的绝热用途用起来也不方便。当然这也是有很多办法可以解决的。大块的aerogel一般就学术界会做,然后就是我知道NASA不知道花了多少钱做了一块用来抓超速粒子。

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它这个“密度”是在空气中测量的,没有扣除空气浮力,实际上是一个密度差值(即比空气密度大多少),所以不可能飘上天去。

这种测量方法对于测量一般固体、液体是很实用的,毕竟空气密度和一般固体、液体密度不在一个数量级上;但是用这种方法测量气体的话,空气的密度就是0,氢气密度该是负值了。

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弄一块小山一样大的就可以冒充神仙了!

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冰火梦幻信息与计算科学学士,算法控,AI爱好者

2015-02-03 20:59

冻结的烟雾,固态的烟雾,固态的空气,蓝烟,旧金山之雾……

我觉得称之为PM2.5更合适233

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密度如此低的物质, 经受得住大气压么?

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这货在国外有应用到建筑保温涂料的··还有气凝胶夹层保温玻璃···啥时候普及了就好了···

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这玩意可以普及吗?做家具啥的该多轻,多容易搬啊。

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支持者: Wyborowa

我觉得这东西可以用来建造一个传说中的天空城。

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我们教科书上提过这个东西,曾经用来捕捉外太空的星星碎片。因为碎片体积小,速度快像弹片一样。然后把气凝胶放在碎片前就会让碎片打进去而不打穿。就像流言终结者里子弹打人体模型出来的空腔一样不过是停在里面。

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如果不在意部分微小结构的变化,可以用冻干机干这个事情。水结冰体积会膨胀,你懂的。试试换另一种溶剂试试。

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这玩意做保温材料应该非常神器……

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cxjceo科学爱好者

2015-02-04 13:33

我记得HEAD的近两代网球拍中就有中气凝胶科技的~

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狗尾草经过处理的吧,怎么这么大,这么硬/跟麦子似的

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鸟 叼着全碳气凝胶能飞越大洋吗?

 阅读下面的材料,根据要求作文。
  有一种鸟,它能够飞行几万公里,飞越太平洋,而它需要的只是一小截树枝。
在飞行中,它把树枝衔在嘴里,累了就把那截树枝扔到水面上,然后飞落到树枝上
休息一会儿,饿了就站在树枝上捕鱼,困了就站在树枝上睡觉。谁能想到,小鸟成
功地飞越了太平洋,靠的却仅是一小截的树枝。
  试想,如果小鸟衔的不是树枝,而是把鸟窝和食物等所有的用品,一股脑儿全
带在身上,那小鸟还飞的起来么?
根据上述材料作文,要求自定立意,自拟题目,自选文体(诗歌除外);不
要脱离材料的内容及做含意范围作文,不少于800字。

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目测来自于初中物理练习卷……我瞎猜的……

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它不仅不应该压弯草须,比空气还小的密度,不是应该直接往天上飘吗?

这“是空气密度的六分之一”是怎么计量的?

拿一块放电子秤上秤出来,然后除以这块材料的外观体积吗?照这个称法,空气密度是0怎么办?

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支持者: 冰火梦幻

空气密度 1/6 最可笑的说法·····

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