石墨烯气凝胶为什么不飘起来 石墨烯和气凝胶哪个轻

全世界最轻的三种物质材料,比空气还轻,最后一种是中国研发
随着全球科技的不断发展,人类在很多重要的领域都迫切需要大量更好更轻的物质材料,为了迎合这种需求,一代又一代的科学家经过长期努力,研制出了很多性能优异的新型材料,而今天要说的这三种物质不但性能好,而且还非常的轻,可以说是全世界最轻的三种物质了 。

  • 第一种是硅气凝胶
  • 硅气凝胶就是一种结构可控的纳米多孔材料 。它的密度是每立方厘米1.0毫克 。硅气凝胶纤细的纳米网络结构能够有效限制局域热激发的传播,其固态热导率比相应的玻璃态材料低2—3个数量级 。纳米微孔洞抑制了气体分子对热传导的贡献 。硅气凝胶的折射率接近l,而且对红外和可见光的湮灭系数之比可达100以上,不但可以有效地透过太阳光,而且还能阻止环境温度的红外热辐射 。
  • 第二种是石墨气凝胶
  • 石墨气凝胶的密度是每立方厘米0.18毫克,它是由德国科学家制造的,主要是由纳米或者微米级别的中空碳纳米管网制得 。从电子显微镜图像上看,它的内部大部分都是空的,非常像一块黑色的海绵 。石墨气凝胶即使被压缩1000倍之后,它也能恢复到原先的样子 。它不但承重力很好,而且它的导电能力也非常不错,在未来它可能被用作超轻电池的一部分 。
  • 第三种是全碳气凝胶
  • 全碳气凝胶也叫石墨烯气凝胶,这个就相当于是个升级版的石墨碳纳米纤维气凝胶 。它的密度是每立方厘米0.16毫克,如果把这种材料放在蒲公英花朵上,连柔软的绒毛都几乎不会变形 。它是由中国浙江大学研发的,而且他们还给它取了个很可爱的名字叫“碳海绵” 。全碳气凝胶里面的颗粒已经达到了纳米量级,当可见光经过它时就会发生瑞利散射,就如同阳光穿透了空气,发出蓝幽幽的光 。目前我国研发的这种全碳气凝胶成为了世界上最轻的物质 。
    其实这三种物质都是气凝胶,气凝胶非常常见,我们的头发和指甲也属于气凝胶的一种 。另外,如明胶、阿拉伯胶、硅胶等都属于气凝胶 。
    简单点说,气凝胶就是一种固体物质形态,是世界上密度最小的固体,在标准大气压下,空气的密度约为每立方厘米1.29毫克,密度比气凝胶要大不少,因此可以说气凝胶比空气还要轻,当然在计算密度时并没有把气凝胶内部气泡中的空气算进来,所以气凝胶也并不能在空气中漂浮起来 。
    气凝胶虽然表面上看起来脆弱,实际却很坚固,它们最高能承受1400摄氏度的高温 。而且还可以承受相当于自身质量几千倍的压力,并且它的导热性和折射率也很低,绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强几十倍 。
    那么这三种物质有什么区别呢?一是微观结构不同 。二是用途也不同 。他们常被广泛应用于很多高科技领域,譬如航空航天领域的空间站和太空探测器等,此外由于其吸油不吸水的特性,还可以被用于处理海上原油泄漏事件等 。
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