氣凝膠：“凍結(jié)的煙霧”

進入21世紀，有一種神奇材料將能使你的房子抵御炸彈爆炸，它還能清除水中的污染物，甚至幫人們飛上火星。這就是氣凝膠，世界上最輕的固體之一。它能承受1000公斤炸藥的爆炸沖擊波，還能隔絕1300攝氏度以上的高溫。

科學家們正在努力探索這種物質(zhì)的新用途，使其和20世紀30年代的酚醛樹脂、80年代的碳纖維和90年代的硅等材料一樣，被應用于從日常生活到高科技的各個領域?？茖W家甚至相信，如果使用得當，氣凝膠將改變整個世界。

一、打賭中誕生

氣凝膠的發(fā)明純屬偶然。1931年，美國一位化學家與同事打賭，將普通硅膠的水分取掉，再注入二氧化碳等氣體，結(jié)果產(chǎn)生了一種如夢如幻的固體。這種固體的特別之處在于，盡管它號稱固體，但99％的物質(zhì)卻是氣體，因此，外界給它起了個“凍結(jié)的煙霧”的綽號。

這種神奇的固體具有抗高溫和吸油污的特性，但由于早期的氣凝膠造價昂貴而且非常易碎，一直被鎖在實驗室里，成了找不到實際用途的擺設。

直到10幾年前，美國宇航局開始對這個養(yǎng)在深閨無人識的物質(zhì)產(chǎn)生了濃厚的興趣，開始探索其更多的實質(zhì)用途：1999年，美國宇航局用其充滿“星暴”太空探測器，然后借其極強的吸附性捕捉彗尾物質(zhì)，結(jié)果大獲成功——去年攜著彗尾物質(zhì)滿載而歸。

二、改變世界的材料

2002年，美國宇航局成立了一家公司，專門生產(chǎn)更結(jié)實更有韌性的氣凝膠。美國宇航局現(xiàn)在已經(jīng)確定。在2018年火星探險時，宇航員們將穿上用新型氣凝膠制造的宇航服。該公司的資深科學家馬克·克拉杰沃斯基說，只要在宇航服中加入一個18毫米厚的氣凝膠層，那么它就能幫助宇航員承受1300攝氏度的高溫和零下130攝氏度的超低溫?！斑@是我見過的最有效的恒溫材料”，馬克如是說。

防彈是新型氣凝膠的第二個重要用途。美國宇航局的這家公司正在對用氣凝膠建造的住所和軍車進行測試。根據(jù)實驗室的試驗情況來看，如果在金屬片上加一層厚約6毫米的氣凝膠，那么，就算被炸藥直接炸中，對金屬片也毫發(fā)無傷。

環(huán)保衛(wèi)士是新型氣凝膠扮演的第三個重要角色?？茖W家們將氣凝膠親切地稱為“超級海綿”，其表面有成百上千萬的小孔，是非常理想的吸附水中污染物的材料。美國科學家新發(fā)明的氣凝膠現(xiàn)在已經(jīng)能吸出水中的鉛和水銀，是處理生態(tài)災難的絕好材料，比如說1996年“海上快車”油輪沉沒后，72000噸原油外泄，如果當時用上這種材料的話，那么就不會導致整個海岸受到嚴重的污染。

三、正走進日常生活

氣凝膠電正走進我們的日常生活。運動器材公司鄧祿普(Dunlop)已經(jīng)研制出一系列用氣凝膠加固的壁球和網(wǎng)球球拍，據(jù)說這種球拍能釋放更大的力量。今年初，英國諾丁漢66歲的鮑勃·斯托克爾擁有了一套用氣凝膠隔熱的房子，他也因此成為擁有這種房子的第一位英國人。他說：“保溫效果大大改善了。我把自動調(diào)溫器調(diào)低了5度。這真是一個不可思議的變化?！?/p>

登山者也開始從氣凝膠中受益。去年，一位英國登山者安妮·帕曼特爾穿上帶氣凝膠鞋墊的靴子爬上珠穆朗瑪峰，就連睡袋也加有這種材料。她說：“我唯一的問題就是我的腳太熱，這對一名登山者來說是一個大難題。”

不過，它還沒能征服時尚界。HugoBoss公司推出了一系列用這種材料制成的冬季夾克，但在消費者紛紛抱怨這種衣服太熱之后不得不下架。

盡管氣凝膠屬于一種固體，但這種物質(zhì)99％是由氣體構(gòu)成，這使得它外觀看起來像云一樣?？茖W家們表示，因為它有數(shù)百萬小孔和皺褶，所以如果把1立方厘米的氣凝膠拆開，它會填滿一個有足球場那么大的地方。它的小孔不僅能像一塊海綿一樣吸附污染物，還能充當氣穴。研究人員認為，一些形式的由鉑金制成的氣凝膠能用于加速氫的產(chǎn)生。這樣的話，氣凝膠就能用來生產(chǎn)以氫為基礎的燃料。