收集彗星星塵并不是件容易的事,盡管體積比沙粒還要小,可是當(dāng)它以如此高速接觸其它物質(zhì)時,自身的物理和化學(xué)組成都有可能發(fā)生改變,甚至完全被蒸發(fā)。如今科學(xué)家有了氣凝膠,這個問題就變得很簡單了。它就像一個極其柔軟的棒球手套,可以輕輕地消減彗星星塵的速度,使它在滑行一段相當(dāng)于自身長度200倍的距離后慢慢停下來。在進(jìn)入“氣凝膠手套”后,星塵會留下一段胡蘿卜狀的軌跡,由于氣凝膠幾乎是透明的,科學(xué)家可以按照軌跡輕松地找到這些微粒。輕的氣凝膠只有0.16毫克每立方厘米。四川雙金屬氣凝膠
與傳統(tǒng)絕熱產(chǎn)品比較,納米孔氣凝膠絕熱產(chǎn)品可以用更輕的質(zhì)量、更小的體積到達(dá)等效的隔熱效果。它具有很好的熱穩(wěn)定性、耐熱沖擊性以及隔熱保暖性,可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的礦藏棉,使房子既隔熱又保暖。假如將其用于高層建筑,則可代替一般幕墻玻璃,很大減輕建筑物自重,并能起到防火效果。此外,在管道、爐窯及其它熱工設(shè)備頂用氣凝膠隔熱復(fù)合產(chǎn)品代替?zhèn)鹘y(tǒng)的保溫產(chǎn)品,可很大削減熱能丟失。將納米孔超級絕熱產(chǎn)品氣凝膠運(yùn)用于太陽能熱水器的儲水箱、管道和集熱器,集熱效率可進(jìn)步1倍以上,而熱丟失下降到現(xiàn)有水平的30%以下。并且,運(yùn)用前后可以堅持不粉化、不脆化、不老化;不支持霉菌成長,歸納功能長期堅持不變;運(yùn)用年限長,可與建筑物保持相同的壽命年限。上海定制氣凝膠以客為尊氣凝膠布料保溫服有效地擺脫了傳統(tǒng)保溫服飾的厚重,將時尚與實用完美結(jié)合。
科學(xué)家聲稱,氣凝膠的基本制備原理是除去凝膠中的溶劑,讓其保留完整的骨架。在以往制備氣凝膠的案例中,科學(xué)家主要采用溶膠—凝膠法和模板導(dǎo)向法。前者可以批量合成,但是可控性差;后者能產(chǎn)生有序的結(jié)構(gòu),但依賴于模板的精細(xì)結(jié)構(gòu)和尺寸,難以大量制備。高超課題組另辟蹊徑,探索出無模板冷凍干燥法:將溶解了石墨烯和碳納米管的水溶液在低溫下凍干,便獲得了“碳海綿”,并且可以任意調(diào)節(jié)形狀,令生產(chǎn)過程更加便捷,也使這種超輕材料的大規(guī)模制造和應(yīng)用成為可能。
氣凝膠防爆機(jī)理:由于氣凝膠基體多孔材料的黏性耗散作用,使得沖擊波在多孔材料中會出現(xiàn)衰減和彌散的現(xiàn)象。在產(chǎn)生的高速沖擊過程中,氣凝膠中的氣體在瞬間難以逸出,氣體分子之間以及氣體分子與孔壁之間發(fā)生劇烈的碰撞。由于空氣分子的自由程為70nm,氣凝膠平均孔徑為20nm左右,氣凝膠孔壁與孔內(nèi)空氣分子之間的距離要遠(yuǎn)小于空氣分子平均自由程,高比表面積增加了氣凝膠基體孔壁與空氣分子碰撞的概率,并相應(yīng)降低了空氣分子之間相互碰撞的概率。在沖擊波造成的高速壓縮過程中,空氣分子與氣凝膠基體孔壁之間的碰撞要比空氣分子之間的高速碰撞更加劇烈。氣體與孔壁碰撞引起的流動阻力以及氣孔中空氣分子之間的碰撞阻力會導(dǎo)致氣孔內(nèi)壓力隨之增大。材料變形越快,氣體分子往外逸出越困難,孔洞內(nèi)壓越高,氣凝膠基體消耗的沖擊波能量也越多。由于氣孔內(nèi)部各個方向上的應(yīng)力近似相等,所以氣凝膠內(nèi)的氣體將軸向的壓應(yīng)力轉(zhuǎn)化為各個方向上的應(yīng)力,即氣凝膠內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生改變,從而起到了良好的防護(hù)作用。在25℃室溫下,上海天陽氣凝膠氈的導(dǎo)熱系數(shù)約為0.018W/m·K。
因為密度極低,輕的氣凝膠只有0.16毫克每立方厘米,比空氣密度略低,所以也被叫做“凍結(jié)的煙”或“藍(lán)煙”。由于里面的顆粒非常?。{米量級),所以可見光經(jīng)過它時散射較?。ㄈ鹄⑸洌?,就像陽光經(jīng)過空氣一樣。因此,它也和天空一樣看著發(fā)藍(lán)(如果里面沒有摻雜其它東西),如果對著光看有點發(fā)紅。(天空是藍(lán)色的,而傍晚的天空是紅色的)。由于氣凝膠中一般80%以上是空氣,所以有非常好的隔熱效果,一寸厚的氣凝膠相當(dāng)20至30塊普通玻璃的隔熱功能。即使把氣凝膠放在玫瑰與火焰之間,玫瑰也會絲毫無損。3mm厚的氣凝膠防風(fēng)衣在面對惡劣環(huán)境時足以保持人類體表溫度。專業(yè)生產(chǎn)氣凝膠廠家直銷
濕凝膠經(jīng)超臨界干燥所得到的材料,稱之為氣凝膠。四川雙金屬氣凝膠
納米多孔材料具有重要應(yīng)用價值,如利用低于臨界密度的多孔靶材料,可望提高電子碰撞激發(fā)產(chǎn)生的X光激光的光束質(zhì)量,節(jié)約驅(qū)動能,利用微球形節(jié)點結(jié)構(gòu)的新型多孔靶,能夠?qū)崿F(xiàn)等離于體三維絕熱膨脹的快速冷卻,提高電子復(fù)合機(jī)制產(chǎn)生的x光激光的增益系數(shù),利用極低密度材料吸附核燃料,可構(gòu)成激光慣性約束聚變的高增益冷凍靶。氣凝膠纖細(xì)的納米多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、巨大的比表面積、結(jié)構(gòu)介觀尺度上可控,成為研制新型低密度靶的很好候選材料。四川雙金屬氣凝膠