固体气凝胶是什么？比空气还轻，耐高温抗严寒，却一捏就碎

2013年，浙江大学的高分子系制造出了一种特殊物质，这种物质的主要成分是碳纤维和石墨烯纤维，是世界上目前最轻的固体材料。

在演示中，将8立方厘米大小的该种物质放在一朵花上，花瓣没有一丝变形。再将火焰枪喷出的上千摄氏度烈焰炙烤着该物质，它和鲜花均安然无恙，令人惊异。

它就是气凝胶，不仅创造了吉尼斯最轻固体的纪录；还能在1000摄氏度的高温中不被融化。

那这么神奇的材料是怎么被发现的呢？

它的历程诞生也很神奇，来源于一场朋友之间的打赌。

20世纪20年代，美国科学家塞缪尔·基斯特勒被一个果冻给吸引住了。他觉得果冻之所以呈凝胶状，并非由于它的液体属性，而是结构所致，因为有一个骨架似的容器在支撑着它。

也就是说，果冻中的“水”其实是由一个“骨架”撑着，类似于装在一个“塑料盒”中，这才有了我们肉眼看见的果冻。而他的言论被他的朋友所质疑，于是两人就立下了赌约。如果把果冻中的“液体”去掉，果冻还能立起来，那么基斯特勒就是对的。这个区别就好像，气球装水和气球装空气一样。

皇天不负有心人，20世纪30年代，基斯特勒真的成功用二氧化硅代替液体，创造了一种呈现凝胶状且不含任何液体的物质，这也就是最初的气凝胶。每立方厘米的密度为0.9毫克，放在蒲公英和绒毛上都不会变形。

那开头说的浙江大学用碳纤维和石墨烯纤维制作又是怎么一回事呢？

这是我们科学家经过五，六年时间的探索制造出了“全碳气凝胶”。它是采用石墨烯和碳纳米管溶液在低温下冻干后，经干燥后，去除溶剂和制成。

虽然全碳气凝胶也很厉害，但还是比不了固体空气。固体空气是固体气凝胶，是将凝胶中溶质保留，而将溶剂去除所制成的。它的外观呈透明状，蓝色烟雾般的飘渺感，所以也被称为“冻结的烟”。

它的密度为0.16毫克每立方厘米，仅为空气的2.75倍，是世界上最轻的固体材料，已经入选了吉尼斯世界纪录。它看起来非常普通，就像蓝色的塑料块，用手一捏就碎。

虽然固体气凝胶看起来非常脆弱，但是它的功能却非常强大。

你别看它轻，它确实世界上最好的保暖材料。随着时代的进步，气凝胶已经被制成了衣服，即使在零下190摄氏度的环境中，依旧能保持32摄氏度的体温。

气凝胶还有很好的绝缘能力，是绝缘能力最好的玻璃纤维的39倍。

气凝胶具有很强的弹性，被压缩至80%后也可以恢复原状，而且它还具有很强的吸附性，是迄今已报道的吸油力最高的材料。

气凝胶虽然轻，但是它能承受比自身重达几千倍的重物，且它在温度达到1200摄氏度的情况下才会被融化，这些优秀的特性已经被实验所证实，所以大家不用质疑。

此外它的导热性和折射率也会低。

也正是因为气凝胶的这些特点，它已经成为了航天事业中不可代替的材料，比如把它应用在数亿公里外绕火星飞行的天问一号探测器上，为其即将进行的火星着陆保驾护航。

气凝胶在航天事业上的应用不仅于此，它还能将彗星辰颗粒带回地球。

在彗星上的颗粒，他们的行进速度相当于子弹出膛，所以要想在太空中抓住它们，简直是异想天开。

气凝胶把这不可能的事情变成了可能。由于气凝胶密度低，当颗粒撞上气凝胶时，他们会陷进入，且缺陷越深，直至不再运动。

虽然颗粒深陷气凝胶，但气凝胶不会破坏星辰颗粒的内部结构，也不会与其发生化学反应，而且在气凝胶内部还会留下颗粒的运动轨迹，这简直就是星辰颗粒的克星啊。

其实气凝胶不只是航天事业的专属，如今已经被广泛利用。在未来，它还有可能走进千家万户。

在军事上，气凝胶可以防弹，防爆破，所以在战场上可以用气凝胶来制作防爆服、住所和战车。

气凝胶还是很好的“环保卫士”。因为气凝胶有很好的的吸附力，它能吸收水中的油、铅和水银等。如果在海洋中出现了原油泄露，那么使用气凝胶就不会造成太重的污染，所以气凝胶可以处理生态灾害。

我们在打网球时，气凝胶也可以发挥作用。已经有外国人把气凝胶用在球拍上，结果球拍的击球能力加强了。而且用气凝胶做成鞋子和睡袋，可以在攀登珠穆朗玛峰时显得得心应手。

说来也是奇怪，气凝胶不怕上千度的高温，却怕极了水。这么强大的气凝胶怎么能被水打败呢？

气凝胶有强的亲水性，一旦遇上了水，它的结构会发生变化，就好像被融化了一样。为了让气凝胶的拥有范围和能力得到加强，科学家会对气凝胶的孔洞内表面进行化学修饰，从而使表面获得疏水性，这也加强了气凝胶的使用寿命和使用范围。

气凝胶看起来是很伟大的发明创造，但随着时代的进步，它的应用将变得非常广泛且普通，有可能平凡的你，在平凡的家庭，使用气凝胶就和吃果冻一样常见了。