aerogel(气凝胶是做什么用的)

aerogel，气凝胶是做什么用的？

先做一个简单的科普：气凝胶是个什么东西。长得像果冻，摸起来手感像塑料泡沫，一捏就碎，抗压但不抗剪力。气凝胶是一种多孔的固体，非常非常轻，具有很好的隔热效果。我们实验室做的长这样：生产过程里，一般先制成醇凝胶（泡在乙醇或类似的溶剂里，湿的），然后干燥，液体消失，留下来的硅骨架之间形成九曲十八弯的纳米级别小孔洞。由于乙醇和二氧化硅之间近乎完美的润湿，被吸收的液体层和纳米级的孔隙半径这两个因素结合会导致巨大的毛细管力，所以常温常压的干燥会造成非常严重的骨架收缩和断裂。视觉效果上，就是成品有变形而且颜色不那么通透。做出来的东西我们管它叫做xerogel而不是aerogel。如果是水凝胶，可以用常压高温的方法干燥。然而中间步骤诸如从hydrogel到alcogel的溶剂交换都还是必要的，而且这样做出来的东西块比较小。接下来说重点：超临界干燥的好处在于避免了毛细作用，所以能获得比较大块而且品相比较好（变形少）的气凝胶。直接超临界干燥的话，是先加压然后慢慢把温度提高到乙醇的临界温度之上，但这个操作有安全上的隐患：乙醇易燃。所以我们现在用的方法是把超临界的二氧化碳泵进反应釜，压强维持在大于二氧化碳和乙醇混合物的临界压强，最后可以得到骨架没有裂隙/坍塌而且比较大块的aerogel今年暑假正好在做这个项目，如果有兴趣的话可以保持联系多多交流喔。么么哒。Reference: Justin S. Griffin, Drew H. Mills, Martin Cleary, Ryan Nelson, Vincent P. Manno,Marc Hodes, Continuous extraction rate measurements during supercritical CO2drying of silica alcogel, Journal of Supercritical Fluids 94 (2014) 38–47

foam和sponge的区别？

aerogel 是气凝胶常见到的塑料气泡包装垫、包在电器外比较轻薄的保护膜；

foam 多是白色固体的泡沫塑料，起固定保护（电）器具在盒子里不移动；

sponge 是指海绵或海绵状有弹性的塑料制品，沙发、床垫子的填充物。

气凝胶的抗压性？

气凝胶貌似“弱不禁风”，其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力，在温度达到1200摄氏度时才会熔化。此外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39倍。由于具备这些特性，气凝胶便成为航天探测中不可替代的材料，俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器都用它来进行热绝缘。关于造价：不是很贵的成分：有二氧化硅等定义：英文aerogel，又称为干凝胶。当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶。如明胶、阿拉伯胶、硅胶、毛发、指甲等。

气凝胶也具凝胶的性质，即具膨胀作用、触变作用、离浆作用。

aerogel的主要成分是什么？

世界上最轻的固体——气凝胶 美航空航天局制造出了世界上最轻的固体，被吉尼斯世界纪录登记在册．这种材料名为“固态烟”，在正常情况下呈现烟云状，质量超轻．它的主要成分和玻璃一样也是二氧化硅，但因为它百分之九十九点八都是空气，所以密度只有玻璃的千分之一．气凝胶非常坚固耐用．它可以承受相当于自身质量几千倍的压力，在温度达到1200摄氏度时才会熔化．此外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39倍．由于具备这些特性，气凝胶便成为航天探测中不可替代的材料，俄罗斯"和平"号空间站和美国"火星探路者"探测器都用它来进行热绝缘

什么是超流体呢？

液态氦在-271℃以下时，它的内摩擦系数变为零，这时液态氦可以流过半径为十的负五次方厘米的小孔或毛细管，这种液体叫做超流体。

它属于超低温下具有奇特性质的理想流体，即流体内部完全没有粘滞。超流体所需温度比超导还低，它们都是超低温现象，许多人想搞室温超导，违背自然规律，也是永动机式的幻 想。氦有两种同位素，即由2个质子和2个中子组成的氦4和由2个质子和1个中子组成的氦3。液态氦-4在冷却到2K以下时，开始出现超流体特征。

爱因斯坦预言，原子气体冷却到非常低的温度，所有原子会以最低能态凝聚，物质的这一状态就被称为玻色－爱因斯坦凝聚态。玻爱凝聚态物质就是超导体和超流体，它实际是半量子态，在半量子态下，费米子象玻色子一样可以在狭小空间内大量凝聚。

外地核就是玻爱凝聚态的超流体物质，内地核则由中微子构成，都是高密度、大质量形态。