有一種材料，雖然是固體，卻無(wú)比輕盈，看起來(lái)好像一股裊裊的藍(lán)煙，如夢(mèng)似幻，這就是目前世界上最輕的固體材料——氣凝膠。
什么是凝膠？
顧名思義，凝膠就是凝聚的膠體。膠體是介于溶液和濁液之間的一種混合物，其顆粒大小在1-100nm之間（溶液中的顆粒<1nm，濁液中的顆粒>100nm)。膠體的顆粒都帶有同種電荷，因此在一般狀態(tài)下，由于同種電荷相互排斥，這些顆粒無(wú)法碰撞結(jié)合。但是如果在膠體中混入電解質(zhì)，這些顆粒所帶的電荷就會(huì)被電解質(zhì)中帶電粒子的電荷中和，顆粒間不再發(fā)生電荷互斥，而是碰撞結(jié)合，形成凝膠。
什么是氣凝膠？
我們知道，凝膠中的膠體顆粒早已相互結(jié)合，但是這些顆粒并不像石榴籽那樣緊密地挨在一起，而是連結(jié)成了空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這樣的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)存在大量的孔洞，而孔洞中又充斥著液體。在不破壞空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的前提下，將這些液體抽離，任氣體充盈在結(jié)構(gòu)周?chē)?，便形成了氣凝膠。
氣凝膠能做什么？
氣凝膠有很多種，如氧化物氣凝膠、有機(jī)炭氣凝膠、碳化物氣凝膠、金屬氣凝膠、多組分氣凝膠等。
二氧化硅（SiO2）氣凝膠是一種較為出色的氧化物氣凝膠，它的孔隙率高達(dá)80%-99.8%，室溫狀態(tài)下導(dǎo)熱效率極低。因此，二氧化硅氣凝膠是一種非常好的隔熱材料。而且二氧化硅氣凝膠的折射率接近空氣，使得太陽(yáng)光可以輕易地從中穿過(guò)。憑借這種隔熱透光的特性，二氧化硅氣凝膠已在太陽(yáng)能利用以及建筑節(jié)能等方面有所應(yīng)用。
全碳?xì)饽z，是浙江大學(xué)研制出的一種氣凝膠材料。這種材料具有極強(qiáng)的吸附能力，現(xiàn)有吸油產(chǎn)品一般可吸附約自身質(zhì)量10倍的有機(jī)溶劑，而全碳?xì)饽z卻可吸附自身質(zhì)量最高可達(dá)900倍的有機(jī)溶劑。而且，它的吸附效率也十分驚人，1克全碳?xì)饽z每秒鐘便能吸附68.8克的有機(jī)物。此外，全碳?xì)饽z的結(jié)構(gòu)韌性也非常優(yōu)良，即便被數(shù)千次壓縮至原體積的20%也可迅速?gòu)?fù)原。
如今，氣凝膠已被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，制造出如氣凝膠體育器材、氣凝膠電池、氣凝膠房屋、氣凝膠登山鞋等新型產(chǎn)品。不過(guò)，要使氣凝膠產(chǎn)品走進(jìn)千家萬(wàn)戶，似乎還需要一些時(shí)間。相信未來(lái)，科學(xué)家們會(huì)研制出更多性能優(yōu)異的氣凝膠，并推動(dòng)它們的廣泛應(yīng)用，造福人類生活。
