从实验室走到大规模产业化落地绝非一件易事,目前世界上最轻的固体材料是中国的纳米气凝胶,该材料拿到了吉尼斯世界纪录的认证,堪称全球最轻固体,是材料界的一大奇迹,整体性能无论是耐热是承重都登峰造极。

这种材料由中国科研团队攻克技术壁垒并实现量产,密度低至0.16毫克每立方厘米,仅为空气的六分之一,却能耐受2000摄氏度的高温,承受自身重量数千倍的压力,各项性能都突破了传统材料的物理极限。

纳米气凝胶采用了很多顶尖的技术,它并没有发明新的化学成分,主要成分仍是我们熟悉的二氧化硅,还采用了特殊的发泡工艺,构建出99.8%都是空气的纳米多孔网络。气凝胶与普通材料相比不光更轻,还具有超强的隔热性能,由于内部的微结构阻断了热传导的路径,还限制了气体的对流,这让热量既进不来也散不出,也更有助于它在极端环境下长时间工作。

打开网易新闻 查看精彩图片

纳米气凝胶赋予了各个领域优秀的性能表现,为了满足不同场景的使用要求,这项技术也发展出了多种应用方向。例如在深空探测上,祝融号火星车靠它做保温,在能源基础设施上,东北的输油管道用它防冻,新能源车的电池包用它隔热防火,民用高端服饰里也出现了它的身影,成了连接尖端科技与日常生活的重点基础材料。

拿新能源汽车来说,气凝胶相当于给每一块电池都加装了一层超薄的隔热防弹衣。一旦某块电池出现热失控,温度瞬间飙升,这层材料就会立刻把高温隔绝住,不让热量窜到旁边的电芯。

这样火势就被困在了起火的那一小块区域,之后热量难以继续扩散,整块电池包保持稳定,直至高温被牢牢挡住,此时的新能源汽车就和平时一样正常行驶。对车主言,这项看似遥远的航天材料,正在默默守护着每天出行的安全底线。

打开网易新闻 查看精彩图片

通常我们认为空气是免费且无用的,可由于特殊工艺把仅占0.2%的固态骨架搭建了起来,剩下的99.8%空气反成了绝佳的隔热介质。在此之后这种点虚为实的思维还被延伸到了更多地方,那些被视为废料或虚空的事物,只要经过技术创新,最终都有可能转化为高价值的资源。

纳米气凝胶问世至今,中国的科研团队也在不断应用新技术对它进行改良,攻克成本与量产的瓶颈,使它的应用范围与早期相比有了很大的提升,从深空探测一路渗透到大众消费领域,目前为止,世界上没有任何一种固体材料比它更轻了。

这一突破也一改过去保暖装备又厚又重的毛病,明天的冬天,我们不再需要裹成熊来保暖,一件像衬衫一样轻薄的外套,就能抵御零下40度的严寒。虽然纳米气凝胶已经取得了巨大的进步,可要让更多普通人实实在在地享受到它,是存在成本门槛的,可我们相信随着我国材料事业的飞速发展,这些黑科技早晚会走进每个人的生活,你说是吗?