全碳氣凝膠

全碳氣凝膠

為瞭滿足各種生產生活需求,人類發明創造瞭各種各樣的材料,氣凝膠作為絕熱材料催化劑載體等等廣泛應用在各個領域,科學傢們研制出瞭一種超輕材料,這種被稱為“全碳氣凝膠”的固態材料密度僅為0.16mg/cm³,是空氣密度的六分之一,也是迄今為止世界上最輕的材料。

全碳氣凝膠

氣凝膠”是半固體狀態的凝膠經幹燥、去除溶劑後的產物,外表呈固體狀,內部含有眾多孔隙,充斥著空氣,因而密度極小。浙江大學高分子科學與工程學系高超教授的課題組將含有石墨烯和碳納米管兩種納米材料的水溶液在低溫環境下凍幹,去除水分、保留骨架,成功刷新瞭“最輕材料”的紀錄。此前的“世界紀錄保持者”是由德國科學傢在2012年底制造的一種名為“石墨氣凝膠”的材料,密度為每立方厘米0.18毫克。

全碳氣凝膠

雖然看上去“脆弱不堪”,但“全碳氣凝膠”在結構韌性方面卻十分出色,它可以在數千次被壓縮至原體積的20%之後迅速復原。此外,“全碳氣凝膠”還是吸油能力最強的材料之一。現有的吸油產品一般隻能吸收自身質量10倍左右的有機溶劑,而“全碳氣凝膠”的吸收量可高達自身質量的900倍。

全碳氣凝膠

據專傢介紹,“碳海綿”具備高彈性,被壓縮80%後仍可恢復原狀。它對有機溶劑具有超快、超高的吸附力,是迄今已報道的吸油力最高的材料。現有的吸油產品一般隻能吸自身質量10倍左右的液體,而“碳海綿”的吸收量是250倍左右,最高可達900倍,而且隻吸油不吸水。“大胃王”吃有機物的速度極快:每克這樣的“碳海綿”每秒可以吸收68.8克有機物。 20世紀,實驗室正在對這一材料的吸附性能進行進一步的應用性研究。科研人員聲稱,“碳海綿”還可能成為理想的相變儲能保溫材料、催化載體、吸音材料以及高效復合材料。不過很難準確預計其應用領域與前景,還得依靠社會以及產業界的想象力,讓這個新材料走出實驗室,實現應用價值。

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