咦，这是什么？如同冻住的烟。
这不是烟，而是一种固体，切当地说是世界上最轻的固体——气凝胶。
气凝胶是什么？首要咱们来知道下“凝胶”。
必定浓度的高分子溶液或溶胶，在恰当条件下，粘度逐步增大，最终失掉流动性，整个系统变成一种外观均匀，并坚持必定形状的弹性半固体，这种弹性半固体称为凝胶。
果冻是最早被科学家们知道的一种凝胶，这种凝胶是被水或其他液体充溢后构成的。还有一些凝胶是被气体充溢后构成的，这便是“气凝胶”。
1931年，美国科学家Samuel StephensKistler制备出了这种新资料，命名为“aerogel”，气凝胶。“aero”+“gel”描绘出这种新资料的特色，即一种由气体填充的凝胶。
气凝胶比较于一般多孔资料有一个重要的特色：其骨架在纳米标准。因而，当可见光穿过期散射较小，看上去像“冻住的烟”。
气凝胶密度极低，是世界上最轻的固体。现在，最轻的气凝胶是一种“全碳气凝胶”，密度仅有0.16mg/cm3（去除空气密度），仅为空气密度的1/6。把这种资料放在花朵上，柔软的花蕊几乎没有变形。
气凝胶的制备进程分为两步：制备湿凝胶、将湿凝胶经过特别办法枯燥。
湿凝胶最传统的制备办法是溶胶-凝胶法。将含高化学活性组分的化合物涣散在溶剂中，经过水解反应生成活性单体，活性单体聚合，构成溶胶，从而生成具有必定空间结构的凝胶。此刻制造出来的凝胶有点类似于果冻，紧接着将果冻状凝胶进一步进行枯燥处理即可得到气凝胶。由于表面张力的效果，一般状态下，凝胶内液体的蒸发会使得凝胶软弱的骨架崩塌。而经过冷冻枯燥技能进行枯燥可以处理这一问题。将湿凝胶在低温冷冻，接着置于真空条件下枯燥。由于冷冻进程现已使得凝胶内的液体转变为固体，之后在真空环境中以进步的方式脱离凝胶骨架，这样就可以尽可能的避免了液体蒸发形成骨架崩塌的问题，得到咱们所等待的气凝胶。
“气凝胶有什么用处？”信任每个人都会有这样的疑问。答复也会是林林总总，“它有着极低的热导率，可当作超级隔热资料”“它可以用作电极”“它可以用于污染管理”
总的来讲，气凝胶的功能主要由两部分奉献：
一部分是结构，简略地说便是由多孔性质衍生出的功能，比方优秀的隔热功能。用火焰隔着气凝胶对一朵花进行加热，花朵基本上没有任何损害。此外，某些气凝胶还表现出优异的吸附功能，如“碳海绵”。气凝胶可以制形成为保温毡，具有柔软﹑易裁剪﹑密度小、无机防火﹑全体疏水、绿色环保等特性，有望代替玻璃纤维制品、石棉保温毡、硅酸盐纤维制品等不环保、保温功能差的传统柔性保温资料。现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，而“碳海绵”的吸收量是250倍左右，最高可达900倍。一起，“碳海绵”具有高弹性，被紧缩80%后仍可恢复原状。这让人很简单想到用它来处理海上的漏油，将它们撒在海面上，就能把漏油迅速地吸收进来，由于有弹性，吸的油可以被压出来收回使用。有望在管理海上漏油方面发挥及其重要的效果。
另一部分的功能来源于构成气凝胶骨架的成分处于纳米标准。纳米标准粒子自身具有的某些功能，以气凝胶的方式存在时，往往会得到增强。比方锂电池的电极资料——二氧化锰(MnO2)，当它以气凝胶的方式存在时，锂电池的放电功能得到了大幅度进步。
作为一种诞生于20世纪初的资料，气凝胶本不归于最近发现的“新资料”，然而其各方面的优秀特性使其遭到广泛重视，这种资料的使用还需要去不断研讨、探究。
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来 源：中科院物理研讨所、中科院之声
编 辑：陆秀花 责 编：黄鹄 审 发：黄鹄
