嘿，這是什么？就像凍煙。

這不是煙，而是固體，確切地說(shuō)是世界上較輕的固體氣凝膠。

什么是氣凝膠？首先，讓我們了解一下凝膠。

一定濃度的聚合物溶液或溶膠，在適當(dāng)?shù)臈l件下，粘度逐漸增加，較終失去流動(dòng)性，整個(gè)系統(tǒng)成為彈性半固體，外觀均勻，保持一定形式，稱為凝膠。

果凍是科學(xué)家較早知道的凝膠，它是由水或其他液體填充而成。有些凝膠是由氣體填充后形成的，即氣體凝膠。

1931年，美國(guó)科學(xué)家Samuel StephensKistler這種新材料被命名為aerogel，氣凝膠。aero” “gel描繪這種新材料的特點(diǎn)，即一種由氣體填充的凝膠。

與普通多孔材料相比，氣凝膠具有骨架在納米尺度的重要特點(diǎn)。因此，當(dāng)可見光通過時(shí)，散射較小，看起來(lái)像凍煙。

氣凝膠密度極低，是世界上較輕的固體。目前較輕的氣凝膠是全碳?xì)饽z.16mg/cm3(去除空氣密度)，只有空氣密度的1/6。把這種材料放在花上，柔軟的雄蕊幾乎沒有變形。

制備氣凝膠的過程分為兩個(gè)步驟：制備濕凝膠，通過特殊技術(shù)干燥濕凝膠。

制備濕凝膠較傳統(tǒng)的方法是溶膠-凝膠。在溶劑中分散含有高化學(xué)活性成分的化合物，通過水解反應(yīng)產(chǎn)生活性單體，聚合形成溶膠，然后產(chǎn)生具有一定空間結(jié)構(gòu)的凝膠。此時(shí)生產(chǎn)的凝膠有點(diǎn)像果凍，然后進(jìn)一步干燥果凍凝膠以獲得氣凝膠。由于表面張力，凝膠中液體的揮發(fā)通常會(huì)使脆弱的凝膠骨架坍塌。這個(gè)問題可以通過冷凍干燥技術(shù)來(lái)解決。在低溫下冷凍濕凝膠，然后在真空下干燥。由于冷凍過程將凝膠中的液體轉(zhuǎn)化為固體，然后在真空環(huán)境中以升華的形式脫離凝膠骨架，可以避免液體揮發(fā)導(dǎo)致骨架坍塌的問題，得到我們期待的氣體凝膠。

氣凝膠的用途是什么？我相信每個(gè)人都會(huì)有這樣的問題。答案也將是各種各樣的，它有非常低的導(dǎo)熱性，可以用作超級(jí)保溫材料，它可以用作電極，它可以用于污染控制

一般來(lái)說(shuō)，氣凝膠的性能主要由兩部分貢獻(xiàn)：

一部分是結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是多孔性能衍生出來(lái)的性能，比如優(yōu)異的隔熱性能。用火焰隔著氣凝膠加熱一朵花，花幾乎沒有損壞。此外，一些氣凝膠還具有碳海綿等優(yōu)異的吸附性能。氣凝膠可制成保溫氈，柔軟﹑易裁剪﹑無(wú)機(jī)防火密度小﹑預(yù)計(jì)將取代傳統(tǒng)的柔性保溫材料，如玻璃纖維制品、石棉保溫氈、硅酸鹽纖維制品等?，F(xiàn)有吸油產(chǎn)品一般只能吸收質(zhì)量約10倍的液體，而碳海綿的吸收量約為250倍，較高可達(dá)900倍。與此同時(shí)，碳海綿高，壓縮80%后仍能恢復(fù)原狀。這使得人們很容易想到用它來(lái)處理海上的漏油。如果你把它們?nèi)鲈诤Ｉ希憧梢匝杆傥章┯?。由于彈性，吸收的油可以壓出?lái)回收。有望在控制海上漏油方面發(fā)揮重要作用。

另一部分的性能來(lái)自于構(gòu)成氣凝膠骨架的納米尺度。當(dāng)以氣凝膠的形式存在時(shí)，納米粒子本身的某些性能往往會(huì)得到增強(qiáng)。例如，鋰電池的電極材料-二氧化錳(MnO2)當(dāng)它以氣凝膠的形式存在時(shí)，鋰電池的放電性能大大提高。

氣凝膠作為一種誕生于20世紀(jì)初的材料，不是較近發(fā)現(xiàn)的新材料，但其各方面的優(yōu)良特性引起了廣泛的關(guān)注，需要不斷研究和探索。