它，世界上最輕的物質(zhì)

孫曉倩

如果你是個技術(shù)宅，關(guān)注科技前沿，那么你一定知道，目前世界上最輕的東西是“全碳氣凝膠”。

這東西到底有多輕，形容詞也許很難表達到位，所以科學(xué)家們想到了一個絕佳的展示方法，將一塊100立方厘米的“全碳氣凝膠”放在一朵正在盛開的花朵上，脆弱的花瓣毫不費力地支撐著這團看上去很重的“龐然大物”。

氣凝膠的研究發(fā)展非常快。2011年，美國HRL實驗室、加州大學(xué)歐文分校和加州理工學(xué)院合作制造了一種鎳構(gòu)成的氣凝膠，密度為每立方厘米0.9毫克，創(chuàng)下了當時最輕材料的紀錄。過了一年，最輕材料的世界紀錄就由德國科學(xué)家制造的一種名為“石墨氣凝膠”的材料所刷新，“石墨氣凝膠”的密度為每立方厘米0.18毫克。又過了一年，準確地說，僅僅過了三個月，浙江大學(xué)所研發(fā)的“全碳氣凝膠”就以每立方厘米0.16毫克的密度登頂世界最輕材料的記錄，研究人員還為這種“全碳氣凝膠”起了一個“萌萌”的名字叫做“碳海綿”。你有沒有一種想要摸摸的沖動？

也許普通人對于每立方厘米0.16毫克的密度沒有概念，下面我們簡單做一個對比。在標準大氣壓下，空氣的密度約為每立方厘米1.29毫克。也就是說，這種物質(zhì)幾乎是空氣密度的十分之一。“全碳氣凝膠”里面的顆粒達到了納米量級，所以可見光經(jīng)過它時會發(fā)生瑞利散射①，恰似陽光穿透空氣一般。因此，如果它里面沒有摻雜雜質(zhì)，看上去會和天空一樣發(fā)著幽幽的藍色，這為它贏得一個相當文藝的名字，叫做“藍煙”。

可以看得出來，不管是“石墨”還是“全碳”，其后綴都是氣凝膠，那么，到底什么是氣凝膠呢？

簡單來說，氣凝膠是一種固體物質(zhì)形態(tài)，是世界上密度最小的固體，密度為3千克每立方米。氣凝膠的種類很多，有硅系、碳系、硫系、金屬氧化物系、金屬系等。氣凝膠非常常見，我們的頭發(fā)和指甲也屬于氣凝膠的一種。另外，如明膠、阿拉伯膠、硅膠等都屬于氣凝膠。

我國所研發(fā)的“全碳氣凝膠”可任意調(diào)節(jié)形狀，有著超強的彈性和延展性，被壓縮80%后仍可恢復(fù)原狀，是目前被報道的吸油力最強的材料。現(xiàn)有吸油產(chǎn)品一般只能吸自身質(zhì)量10倍左右的液體，而“全碳氣凝膠”能吸收250倍左右，最高可達900倍，它對有機溶劑有超快、超高的吸附力。而且“全碳氣凝膠”只吸油不吸水，這一特性可用來處理海上原油泄漏事件。把“全碳氣凝膠”撒在海面上，就能把漏油迅速吸進來，因為有彈性，吸進的油又擠出來回收，碳海綿也可以重新使用。這樣，就達到了一舉兩得的效果：不僅治理了環(huán)境污染，又減少了經(jīng)濟損失。

（選自2016年第10期《教師博覽》，本刊有刪改）