全碳气凝胶

全碳气凝胶

为了满足各种生产生活需求,人类发明创造了各种各样的材料,气凝胶作为绝热材料催化剂载体等等广泛应用在各个领域,科学家们研制出了一种超轻材料,这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅为0.16mg/cm³,是空气密度的六分之一,也是迄今为止世界上最轻的材料。
全碳气凝胶

气凝胶”是半固体状态的凝胶经干燥、去除溶剂后的产物,外表呈固体状,内部含有众多孔隙,充斥着空气,因而密度极小。浙江大学高分子科学与工程学系高超教授的课题组将含有石墨烯和碳纳米管两种纳米材料的水溶液在低温环境下冻干,去除水分、保留骨架,成功刷新了“最轻材料”的纪录。此前的“世界纪录保持者”是由德国科学家在2012年底制造的一种名为“石墨气凝胶”的材料,密度为每立方厘米0.18毫克。

全碳气凝胶
虽然看上去“脆弱不堪”,但“全碳气凝胶”在结构韧性方面却十分出色,它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原。此外,“全碳气凝胶”还是吸油能力最强的材料之一。现有的吸油产品一般只能吸收自身质量10倍左右的有机溶剂,而“全碳气凝胶”的吸收量可高达自身质量的900倍。
全碳气凝胶

据专家介绍,“碳海绵”具备高弹性,被压缩80%后仍可恢复原状。它对有机溶剂具有超快、超高的吸附力,是迄今已报道的吸油力最高的材料。现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体,而“碳海绵”的吸收量是250倍左右,最高可达900倍,而且只吸油不吸水。“大胃王”吃有机物的速度极快:每克这样的“碳海绵”每秒可以吸收68.8克有机物。 20世纪,实验室正在对这一材料的吸附性能进行进一步的应用性研究。科研人员声称,“碳海绵”还可能成为理想的相变储能保温材料、催化载体、吸音材料以及高效复合材料。不过很难准确预计其应用领域与前景,还得依靠社会以及产业界的想象力,让这个新材料走出实验室,实现应用价值。

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