果凍 比空氣還輕的材料，可承受幾千倍壓力，憑什么為火星車保駕護航？
【 果凍|比空氣還輕的材料，可承受幾千倍壓力，憑什么為火星車保駕護航？】在國內(nèi)的第一輛火星車上有一項重要的黑科技在發(fā)揮作用，這種材料被稱為是全球最輕的固體，雖然重量不大，但是這種材料卻可以阻斷高溫，1200攝氏度的高溫對它來說都無關(guān)痛癢，零下130攝氏度的低溫也難不倒它。
可以說，國內(nèi)建造的火星車能夠順利登上火星，它功不可沒。
這是什么材料呢？
本期節(jié)目就帶大家一起來了解一下。
這種材料表面看起來特別像是一坨凝固了的煙，但是實際上它并不是一種氣體，而是實實在在的固體，它就是氣凝膠，被認(rèn)為是迄今為止全球最輕的固體。相信很多朋友先會想到氣溶膠，因為疫情的肆虐，很多朋友認(rèn)識了氣溶膠這種形態(tài)，但是氣凝膠和氣溶膠可不是一回事。
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這種材料是怎么被制作出來的呢？實際上，它的誕生就是來源于研究者的一個腦洞。相信大家在生活中會有很多腦洞，比如為什么天是藍(lán)色的等等，但是這些腦洞逐漸也有了科學(xué)的解釋。
那你有沒有想過，為什么果凍是水做的，但是里面的水卻不會流出來呢？
帶著這個疑問，一位美國人就研究出來了氣凝膠。其實說白了，果凍也是凝膠的一種，里面富含液體，但是之所以里面的水流不出來，就是因為果凍網(wǎng)格里的水分子被表面張力束縛住了，而且這個張力的程度剛好能讓液體晃動還流不出來。
在這種情況下，如果把里面的水換成氣體會發(fā)生什么樣的結(jié)果呢？
憑借著這些奇思妙想，這位美國人用硅膠來開始試驗，最終利用酒精，成功做出來了全球第一個氣凝膠，這個就是二氧化硅氣凝膠。事實上，氣凝膠也有很多種類，但是國內(nèi)的相關(guān)研發(fā)工作又在一開始就掉了隊。
不過還好我們及時趕上，加上極快的發(fā)展速度，也不至于落后太多，甚至在一些成果上已經(jīng)走在了技術(shù)前端。在2013年的時候，國內(nèi)的研究人員就用石墨烯材料和碳納米管相結(jié)合，成功制造出了超輕氣凝膠，還將其稱作“碳海綿”，到現(xiàn)在為止這都是全球最輕的材料。
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這種材料有什么特殊之處呢？其實在它的名字里就已經(jīng)暗藏了玄機，之所以叫做海綿，就是因為它具備海綿的特性。我們都知道，首先海綿是很輕的，而這種碳海綿的重量只有空氣重量的七分之一，可以飄起來的氣球里充的就是氦氣，但是這種碳海綿比氦氣還要輕，這就有點不可思議了。
另外，海綿的吸收力也是很強的，但是這種碳海綿的吸收力就可以用“驚人”來形容了。目前普通的吸油產(chǎn)品最多可以吸比本身重10倍左右的液體，但是這種材料可以吸收比自身重250倍左右的液體，最高甚至能達(dá)到900倍，效果堪比螞蟻舉大象。
除此之外，海綿還具備很大的彈性，這種碳海綿也同樣可以，受到80%的擠壓后，依然可以回到原來的形狀。
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不過說了這么多，這種神奇的材料到底可以用來干什么呢？在開頭已經(jīng)提到過，這種材料在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，原因就是這種材料的隔熱能力極強。一般來說，這么輕的材料密度肯定是很小的，事實上氣凝膠的密度確實只有玻璃的千分之一，但是這種材料卻十分的隔熱。
在國防軍工方面的應(yīng)用也是很廣泛的，比如飛機的外層隔熱就是靠這種材料，也可以用于核潛艇，導(dǎo)彈等設(shè)備上的核反應(yīng)堆隔熱，甚至是大型鍋爐等的隔熱。
在天問一號和祝融號兩個火星探測重器上，這種材料就更加能發(fā)揮才能了。不過這兩個設(shè)備上的氣凝膠都是國內(nèi)的科學(xué)家專門研制的，可以對抗1200攝氏度高溫的發(fā)動機溫度，也能適應(yīng)火星上零下130攝氏度的低溫，所以說這種材料才是真正的黑科技。
有了它的加持，火星探測工作更能順利地進行。
大家對于這種材料有什么看法呢？歡迎在下方留言評論！
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