世界最轻固体气凝胶：耐高温防炸弹将改变世界
2007-8-21 10:43:11  新浪科技

气凝胶

气凝胶具有超强的隔热效果

星尘号探测器携带的气凝胶所捕捉到的彗星尘埃

　　新浪科技讯 北京时间8月20日消息，据英国《泰晤士报》报道，气凝胶是一种世界上最轻的固体，可以经受住1公斤炸药的爆炸威力，让你远离1300摄氏度以上喷灯的高温。从下一代网球球拍到执行火星探险任务的宇航员所穿的超级隔热太空服，科学家们正在努力探索这种物质的新用途。它有望和前几代神奇产品，比如20世纪30年代的酚醛树脂、20世纪80年代的碳纤维和90年代的硅树脂相媲美。科学家表示气凝胶未来可能将改变世界。

　　美国伊利诺斯州埃文斯顿西北大学的一位化学教授梅科瑞·卡纳茨迪斯(Mercouri Kanatzidis)说：“气凝胶是一种了不起的材料。它拥有人类已知产品的最小密度，但它用途却很多。我可以看到气凝胶现在正得到广泛应用，从过滤污水到隔热，甚至是珠宝方面都用到它。”

　　化学家打赌时发明气凝胶

　　气凝胶俗称“冷冻烟雾”，将硅胶中的水提取出来，然后用诸如二氧化碳之类的气体取代水的方法制成的。得到的这种物质有很好的隔热能力，还能吸收象原油一样的污染物。它由一位美国化学家于1931年在打赌时发明出来，但早期的气凝胶非常易碎和昂贵，所以主要在实验室里使用。直到10年前美国宇航局开始对这种物质感兴趣，并让其发挥更为实际的用途，这种材料终于走出了实验室。

　　1999年，美国宇航局给其“星尘”(Stardust)号探测器装备了一种塞满气凝胶的棒球手套，用于捕捉彗星尾部的尘埃。去年，该探测器满载尘埃样本返回地球。2002年，美国宇航局创立的阿斯彭气凝胶(Aspen Aerogel)公司生产了一种更坚固、更柔韧的气凝胶。现在它正用来为人类首次登陆火星时所穿的太空服研制一种保温隔热衬里，派宇航员登陆火星预定于2018年进行。该公司的一位资深科学家马克·克拉耶夫斯基认为，一层18毫米的气凝胶将足以保护宇航员抵御零下130度的低温。他说：“它是我们所见过的最棒的绝热材料。”

　　除此之外，现在还在用气凝胶作未来的防弹住宅和军用车辆装甲的测试。在实验室中，一个涂有6毫米气凝胶的金属板在炸药爆炸中几乎毫发无损。它还有环保的优点。气凝胶被科学家们描述为“终极海绵”，其表面的数百万小孔使其成为在水中吸附污染物的理想材料。卡纳茨迪斯已经研制出一种新型气凝胶，用于除去水中的铅和水银。其它形式的气凝胶可吸附溢出的油。他乐观地认为，可以用它来处理一些环境灾祸，象发生在1996年的Sea Empress号溢油事故，当时，72000吨原油倾泻在英国彭布鲁克郡米尔福德港口沿岸。

　　气凝胶正走进日常生活

　　气凝胶也正走进我们的日常生活。运动器材公司邓禄普(Dunlop)已经研制出一系列用气凝胶加固的壁球和网球球拍，据说这种球拍能释放更大的力量。今年初，英国诺丁汉66岁的鲍勃·斯托克尔拥有了一套用气凝胶隔热的房子，他也因此成为拥有这种房子的第一位英国人。他说：“保温效果大大改善了。我把自动调温器调低了5度。这真是一个不可思议的变化。”

　　登山者也开始从气凝胶中受益。去年，一位英国登山者安妮·帕曼特尔穿上带气凝胶鞋垫的靴子爬上珠穆朗玛峰，就连睡袋也加有这种材料。她说：“我唯一的问题就是我的脚太热，这对一名登山者来说是一个大难题。”

　　不过，它还没能征服时尚界。Hugo Boss公司推出了一系列用这种材料制成的冬季夹克，但在消费者纷纷抱怨这种衣服太热之后不得不下架。尽管气凝胶属于一种固体，但，这种物质99%是由气体构成，这使得它外观看起来像云一样。

　　科学家们表示，因为它有数百万小孔和皱摺，所以如果把1立方厘米的气凝胶拆开，它会填满一个有足球场那么大的地方。它的小孔不仅能像一块海绵一样吸附污染物，还能充当气穴。研究人员认为，一些形式的由铂金制成的气凝胶能用于加速氢的产生。这样的话，气凝胶就能用来生产以氢为基础的燃料。(杨孝文)