2019年7月中旬,由哈佛大學、愛丁堡大學以及美國航天航空局噴氣推進實驗室的研究人員共同組成的科研小組公布了一個新設想——在火星上的部分地區搭建一個氣凝膠保護罩,實現人類移民火星。據現有的資料可知,火星是一顆沙漠行星,可利用的水不多,大氣以二氧化碳為主,表面平均氣溫在﹣55左右。氣候如此惡劣,單憑一層薄薄的氣凝膠就能改善,未免讓人覺得聳人聽聞,那么氣凝膠究竟是何方神圣呢?
氣凝膠的特殊性能和應用
氣凝膠,又叫干凝膠,也被稱為藍煙或凍結的煙,具有超輕質、極低熱導率、高熱穩定性、高吸附性、高吸能、隔音等特性,還具有膨脹作用、觸變作用、離漿作用,這使其不僅具有良好的延展性,還擁有透氣、防火、吸收油和水的優良性質。
氣凝膠通常有四種分類方式:從外觀特點可以被劃分為塊狀、粉狀以及薄膜狀氣凝膠;從制備方法可被劃分為氣凝膠、干凝膠和凍凝膠;從不同的微結構可以被劃分為微孔、介孔以及混合孔洞氣凝膠。氣凝膠也是目前世界上密度最小的固體,并已入選吉尼斯世界記錄中最輕的一類物質。由于氣凝膠中80%以上都是空氣,因此在隔熱方面有不俗表現。
因為隔熱性能好,氣凝膠一直被主要用于新型保溫材料,比傳統絕熱材料具有更加優秀的隔熱性能和耐腐蝕、長壽命等優點。由于成本較高,以往的主要市場目標為航空航天、核電、艦船、軍工等高精尖領域,市場空間有限。但是近幾年,隨著氣凝膠技術的成熟和升級,氣凝膠的效用滲透到了我們尋常百姓的生活中。
以防毒面具為例,將氣凝膠和防毒炭結合,利用氣凝膠的納米介孔結構使得結合后的防毒炭吸附作用大大提高,同時氣凝膠穩定的化學性質使得其在作為催化劑載體非常有優勢,各種性質的催化劑都可以使用,可根據需求制作多種用途的防毒面具。
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