氣凝膠是世界上密度最小的多孔材料,目前最輕的氣凝膠僅有每立方厘米0.16毫克,甚至可以在空氣中飛行。氣凝膠不僅是非常好的絕緣材料,還是良好的隔熱材料,可以應(yīng)用在很多方面。比如氣凝膠可以用作太陽能熱水器的隔熱材料,可以很好地保溫,提高熱水器使用效率;可以用來制作保暖衣物,保暖能力好又輕??;還可以制作輕便又有彈性的球拍……

 

蜻蜓翅膀“變”氣凝膠

 

但是氣凝膠制作成本高,制作困難,所以現(xiàn)在的氣凝膠一般只用于航天航空器上,一般日常生活中用不起這種新材料。不過最近,研究人員意外地從蜻蜓身上找到了制作氣凝膠的簡易又廉價的方法。

 

英國的一名昆蟲學(xué)家在觀察蜻蜓的翅膀時,驚訝地發(fā)現(xiàn)蜻蜓的翅膀上布滿了細小的氣孔,這跟氣凝膠的結(jié)構(gòu)完全相同!這引起了研究團隊的疑問,為什么蜻蜓的翅膀會有這樣的結(jié)構(gòu)呢?通過長期的觀察,研究人員發(fā)現(xiàn),當(dāng)蜻蜓處于幼蟲階段時,它的翅膀十分柔軟且濕潤,然后蜻蜓幼蟲會產(chǎn)生碳酸氫鈉分子,碳酸氫鈉分子和翅膀里的水反應(yīng),產(chǎn)生并釋放二氧化碳氣體,二氧化碳會“吹干”蜻蜓幼蟲的翅膀,并使翅膀產(chǎn)生氣孔,幼蟲翅膀會形成輕盈、干燥、穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

 

了解了蜻蜓翅膀的形成過程,研究團隊開始在實驗室中模擬這個過程。研究人員設(shè)計了一個裝滿水的二氧化硅凝膠層,通過加入碳酸氫鹽分子,產(chǎn)生二氧化碳以干燥凝膠層,同時,二氧化碳分子不會被釋放出去,而是被“鎖”在凝膠層中,這樣能夠防止凝膠層的塌陷,干燥后的二氧化硅凝膠層具有輕薄和堅固的性質(zhì),氣凝膠就此產(chǎn)生。

 

氣凝膠是一種令人驚嘆的材料,安全、輕便、穩(wěn)定,根據(jù)蜻蜓翅膀制作出的氣凝膠,制作過程簡單,制作成本低,無論是結(jié)構(gòu)還是性能,都與傳統(tǒng)方法制作出的氣凝膠完全相同。研究人員表示,因為這項制作氣凝膠的新技術(shù),氣凝膠或許可以得到大規(guī)模應(yīng)用,甚至在未來,他們還能創(chuàng)造出可以建造房子的氣凝膠。

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