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世界最輕固體氣凝膠︰耐高溫防炸彈將改變世界
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更新時間:2009-06-01 09:28:29

  據英國《泰晤士報》報道,氣凝膠是一種世界上最輕的固體,可以經受住1公斤炸藥的爆炸威力,讓你遠離1300攝氏度以上噴燈的高溫。從下一代網球球拍到執行火星探險任務的太空人所穿的超級隔熱太空衣,科學家們正在努力探索這種物質的新用途。它有望和前幾代神奇產品,比如20世紀30年代的酚醛樹脂、20世紀80年代的碳纖維和90年代的矽樹脂相媲美。科學家表示氣凝膠未來可能將改變世界。
  美國伊芳利諾斯州爾文斯頓西北大學的一位化學教授梅科瑞 . 卡納茨迪斯(Mercouri Kanatzidis)說︰“氣凝膠是一種了不起的材料。它擁有人類已知產品的最小密度,但它用途卻很多。我可以看到氣凝膠現下正得到廣泛應用,從過濾污水到隔熱,甚至是珠寶方面都用到它。”
  化學家打賭時發明氣凝膠
  氣凝膠俗稱“冷凍煙霧”,將矽膠中的水提取出來,然後用諸如二氧化碳之類的氣體取代水的方法製成的。得到的這種物質有很好的隔熱能力,還能吸收象原油一樣的污染物。它由一位美國化學家於1931年在打賭時發明出來,但早期的氣凝膠非常易碎和昂貴,所以主要在實驗室裡使用。直到10年前美國宇航局開始對這種物質感興趣,並讓其發揮更為實際的用途,這種材料終於走出了實驗室。
  1999年,美國宇航局給其“星塵”(Stardust)號探測器裝備了一種塞滿氣凝膠的棒球手套,用於捕捉彗星尾部的塵埃。去年,該探測器滿載塵埃樣本返回地球。2002年,美國宇航局創立的阿斯彭氣凝膠(Aspen Aerogel)公司生產了一種更堅固、更柔韌的氣凝膠。現下它正用來為人類首次登陸火星時所穿的太空衣研製一種保溫隔熱襯裡,派太空人登陸火星預定於2018年進行。該公司的一位資深科學家馬克 . 克拉耶夫斯基認為,一層18毫米的氣凝膠將足以保護太空人抵御零下130度的低溫。他說︰“它是我們所見過的最棒的絕熱材料。”
  除此之外,現下還在用氣凝膠作未來的防彈住宅和軍用車輛裝甲的測試。在實驗室中,一個涂有6毫米氣凝膠的金屬板在炸藥爆炸中幾乎毫發無損。它還有環保的優點。氣凝膠被科學家們描述為“終極海綿”,其表面的數百萬小孔使其成為在水中吸附污染物的理想材料。卡納茨迪斯已經研製出一種新型氣凝膠,用於除去水中的鉛和水銀。其它形式的氣凝膠可吸附溢出的油。他樂觀地認為,可以用它來處理一些環境災禍,象發生在1996年的Sea Empress號溢油事故,當時,72000公頓原油傾瀉在英國彭布魯克郡米爾福德港口沿岸。
  氣凝膠正走進日常生活
  氣凝膠也正走進我們的日常生活。運動器材公司鄧祿普(Dunlop)已經研製出一系列用氣凝膠加固的壁球和網球球拍,據說這種球拍能釋放更大的力量。今年初,英國諾丁漢66歲的鮑伯 . 斯托科爾擁有了一套用氣凝膠隔熱的房子,他也因此成為擁有這種房子的第一位英國人。他說︰“保溫效果大大改善了。我把自動調溫器調低了5度。這真是一個不可思議的變化。”
  登山者也開始從氣凝膠中受益。去年,一位英國登山者安妮 . 帕曼特爾穿上帶氣凝膠鞋墊的靴子爬上聖母峰,就連睡袋也加有這種材料。她說︰“我唯一的問題就是我的腳太熱,這對一名登山者來說是一個大難題。”
  不過,它還沒能征服時尚界。Hugo Boss公司推出了一系列用這種材料製成的冬季夾克,但在消費者紛紛抱怨這種衣服太熱之後不得不下架。
  儘管氣凝膠屬於一種固體,但這種物質99%是由氣體構成,這使得它外觀看起來像雲一樣。科學家們表示,因為它有數百萬小孔和皺摺,所以如果把1立方厘米的氣凝膠拆開,它會填滿一個有足球場那麼大的地方。它的小孔不僅能像一塊海綿一樣吸附污染物,還能充當氣穴。研究人員認為,一些形式的由鉑金製成的氣凝膠能用於加速氫的產生。這樣的話,氣凝膠就能用來生產以氫為基礎的燃料。
 



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