![世界上最轻的固体材料,比空气还轻的固体](http://img.zhejianglong.com/230319/23064VT6-0.png)
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从最轻的航空空金属,飞机上最小的纳米机器人,到最软的Tai 空材料......人类一直在探索固体材料,打破各种世界的最好 。2013年,中国科学家发明了世界上最轻的固体材料,比空气体还轻 。
气凝胶,世界上最轻的固体材料
世界上最轻的固体材料叫气凝胶 。其实气凝胶并不新鲜 。早在1931年,人们就用硅石制造了它 。气凝胶内部有很多小孔,里面充满了空气体,所以很轻 。为了形容它的轻盈,人们还给它起了一个绰号 mdash mdash凝固的烟雾 。
把这种用镍做成的气凝胶放在蒲公英上,柔软的绒毛几乎没有变形 。
2011年,美国科学家用镍制成的气凝胶成为当时世界上最轻的材料 。在true 空中,这种气凝胶1立方厘米的重量只有0.9毫克,比空气体还轻 。
然而,作为世界上最轻的材料,它的纪录并没有保持多久就被打破了 。2012年,英国和德国的几位科学家开发出了世界上最轻的气凝胶,他们给这种气凝胶起了一个非常酷的名字 ldquo飞行石墨。1立方厘米 ldquo飞行石墨 重量只有0.18毫克 。虽然它看起来像一个黑色的不透明海绵,但海绵比它重得多 。在数量上,ldquo飞行石墨 几乎是由99.99% 空的气体组成 。
在演示中,这种材料可以像头发丝一样被玻璃管上的静电吸引起来
ldquo;飞行石墨 这气凝胶还没有湿 。
随着科学技术的飞速发展,它跻身于世界上最轻的材料之列 ldquo飞行石墨 坐在首位,结果它屁股还没热就被另一种新型气凝胶给挤下去了 。2013年3月,中国浙江大学的一个研究小组利用碳纳米管和石墨烯制备了一种超轻气凝胶,命名为 ldquo碳海绵。有多轻?在true 空中,1立方厘米的碳海绵仅重0.16mg,而同体积的普通空气体的重量约为其7倍,且比同体积的氦气轻 。
100立方厘米大小的碳海绵ldquo;踩;在狗尾巴草上,纤细的绒毛几乎没有被压弯
碳海绵这么轻,是怎么做出来的?
【世界上最轻的固体材料,比空气还轻的固体】在电子显微镜下可以看到,碳海绵中有大量的碳纳米管和石墨烯,正是这两种物质共同支撑起了无数的小孔 。就像大型体育场馆一样,先用钢筋做支撑,再用高强膜做墙体 。而碳海绵则是以碳纳米管为支架,石墨烯为壁 。
过去,虽然科学家能够制备气凝胶,但由于技术原因,很难大规模生产 。现在,中国发明的新技术可以批量生产碳海绵 。
图为实验室里面有很多这样的碳海绵 。
为了追求最轻的材料,科学家们没有停下脚步 。2015年,我国东华大学于院士和丁斌教授领导的纳米纤维研究团队在超轻纤维材料研究方面取得新成果 。他们利用普通的纤维膜材料研制出一种超轻超弹性纤维气凝胶 。国内的测量认证结果显示,这种纤维气凝胶的固体物质密度仅为每立方厘米0.12毫克 。这比中国以前开发的碳海绵每立方厘米轻0.04毫克 。
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