阅读量:416 img
你知道吗?有一种比空气还轻的固体,密度低到0.001g/cm³,被称为“固态烟雾”,它就是气凝胶。直到纳米技术发展起来,这宝贝才真正走进大众视野,尤其是它的隔热性能,简直绝了!
NASA的火星车就披着一层气凝胶隔热层,火星晚上冷到能冻裂东西,这层薄纱却能保护精密仪器稳稳工作。
气凝胶的结构超特别,孔隙率高达99%以上,内部全是纳米级孔洞,锁住静止空气,阻断热传导。它有好几种类型:硅基的隔热超棒,碳基的导电强适合储能,聚合物基的柔韧性好能做柔性器件。
不仅轻,它还能承受自身重量数千倍的压力,比表面积能到1000m²/g以上,吸附能力超强。
现在它正一步步改变各个行业:建筑里加进气凝胶的涂料板材,2mm厚度抵得上50mm岩棉的保温力,欧洲不少国家都在推广;新能源汽车的动力电池用它隔热,能提升安全性和寿命;石油化工里它是高温管道的保温材料,节能效果显著。
东南大学的研究团队还做出了更厉害的分层结构双氧化物纳米纤维气凝胶,密度低至8mg/cm³,热导率只有7mW/(m·K),在-196到1300℃的极端温度下都能保持稳定,还能吸声降噪和催化转化,未来在航天、汽车领域大有可为。
不过气凝胶也有挑战,比如脆性大、成本高,但科学家们正在开发常压干燥技术来降低成本。