朱崇愷

氣凝膠是目前已知密度最低的物質(zhì)之一。盡管氣凝膠里有個(gè)膠字，但它其實(shí)是堅(jiān)硬而干燥的物質(zhì)，其物理性質(zhì)與膠體一點(diǎn)也不類似。被稱為膠是由于它的制造是由氣體取代液體在凝膠中的位置而成。

盡管其體積的99%以上是空氣，但氣凝膠結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。它們可以由許多類型的材料制成，包括陶瓷、碳或金屬氧化物。氣凝膠還是優(yōu)良的熱絕緣體，幾乎能阻絕三種傳熱方式（熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射）中的兩種帶來的熱量轉(zhuǎn)移。與其他絕緣體相比，陶瓷基氣凝膠在阻擋極端溫度方面更有優(yōu)勢(shì)，并且具有很強(qiáng)的耐火和耐腐蝕性—自20世紀(jì)90年代以來，陶瓷氣凝膠就一直被用于工業(yè)設(shè)備的隔熱中，甚至美國(guó)國(guó)家航空航天局的火星探測(cè)器中科學(xué)設(shè)備的隔熱也是由陶瓷氣凝膠完成的。但是，目前的陶瓷氣凝膠非常易碎，當(dāng)反復(fù)暴露于極端高溫和劇烈的溫度波動(dòng)之后很容易破裂，而這兩種情況在太空旅行中都很常見。

?放在花蕊上的陶瓷氣凝膠

加州大學(xué)洛杉磯分校和其他八個(gè)研究機(jī)構(gòu)的研究人員合作研發(fā)了一種極輕、耐用的陶瓷氣凝膠，這種新材料由氮化硼薄層制成。普通陶瓷氣凝膠材料通常在加熱時(shí)膨脹，在冷卻時(shí)收縮。隨著時(shí)間的推移，那些反復(fù)的溫度變化會(huì)導(dǎo)致這些材料破裂并最終失效。而新的氣凝膠的設(shè)計(jì)則相反，它在加熱時(shí)收縮而不是膨脹—從而更耐用。