由于材料内部形成的微孔直径小于空气分子的平均自由行程,分子间的碰撞传热受到抑制,再加上热辐射遮蔽成分的作用,纳米绝热材料的隔热效果是传统隔热材料的4倍。如果做到很好,气凝胶这种固体甚至能飘在空气中,非常神奇。两种干燥技术各有利弊,超临界干燥技术相对成熟,而常压干燥技术更具拓展空间,常压干燥技术应该代表未来发展方向。
环保上世纪80年代,欧洲才开始注意到这种新材料。1993年,气凝胶被美国应用到宇航服、太空飞船、航天飞机等,在“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器都用到了气凝胶。该材料的孔隙率占到了整体积的90%以上,因而材料密度极低,仅为水的四分之一左右。 然而,因为大部分隔热材料均含有大量的孔隙。火等级:不燃性,氧气指数超过60%,,无滴落,无有害气体释放。
因为密度极低,轻的气凝胶仅有0.16毫克每立方厘米,比空气密度略低,所以也被叫做“冻结的烟”或“蓝烟”。这个探测器利用的气凝胶的介于液体与气体之低折射系数特性,还有其高透光度与固态的性质,优于传统使用低温液体或是高压空气的作法。其轻量的性质也是优点之一。任何物质的gel只要可以经干燥后除去内部溶剂后,又可基本保持其形状不变,且产物高孔隙率、低密度,则皆可以称之为气凝胶。
在进入“气凝胶手套”后,星尘会留下一段胡萝卜状的轨迹,由于气凝胶几乎是透明的,科学家可以按照轨迹轻松地找到这些微粒。气凝胶的这些特性在航天探测上有多种用途。俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器上,都用到了气凝胶材料。这种物质看上去像凝固的烟,但它的成分与玻璃相似。由于它的密度,用于航空航天方面非常合适。
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