
The lightest solid material in the world
石墨烯氣凝膠
世界上最輕的固體材料

近年來,石墨烯作為一種新興的二維碳納米材料,因其獨特的光學、電學、熱學、力學等性能而被廣泛研究。將石墨烯組裝成三維形式已經成為石墨烯領域研究的一個重要方向,其中,石墨烯氣凝膠以其世界最輕之記錄吸引了全球的目光。
石墨烯氣凝膠是一種由納米顆粒或者聚合物分子相互聚集而形成的三維多孔固體材料,以其密度低、電導率高、彈性好等優點受到廣泛關注。現階段,氣凝膠的材質已經發展到金屬、無機氧化物、聚合物、碳材料等,應用領域也拓展到催化、吸附、能量儲存等多個方面。
它是浙江大學高超教授團隊在2013年研發出的一種新型石墨烯固態材料,材料密度僅每立方厘米0.16毫克,是迄今為止世界上最輕的材料,入選2013年中國十大科技進展新聞,獲得最輕固體吉尼斯世界紀錄。
石墨烯氣凝膠質量輕、比表面積大,所以對污染物的吸附量高,在環境治理方面有著很大的潛力,它能很好地吸附水里面的油污和有機染料,且在吸收后還能做到原油回收,氣凝膠本身也能重新再使用。石墨烯氣凝膠的這種特性使得海上原油泄漏事件在未來將不再是環境噩夢,可阻止原油進一步污染海洋,破壞海洋生態系統。
除了污水治理,氣凝膠還能很好地隔絕高溫。
因為氣凝膠是由無數片石墨烯像積木一樣堆疊而成,中間有很多的空隙,多孔材料導熱能力差,導熱系數低,因此隔熱效果好;但氣凝膠同時又是碳材料,具有耐高溫的特性,可用在高溫隔熱方面的應用。
目前已知的美國宇航局發射的太陽探測器帕克頂部使用了碳氣凝膠隔熱材料,我國長征5號中為火箭燃氣管路系統提供隔熱保溫的也是國內自主研發的高性能納米氣凝膠隔熱氈。
從石器時代到青銅時代,再到鋼鐵時代,人類文明的發展離不開材料的進步,每一種新型材料的誕生,都會對未來產生不可忽視的作用,相信在不久的將來,石墨烯氣凝膠的身影會出現在越來越多的領域,對人類文明做出不可磨滅的貢獻!
原文始發于微信公眾號(高烯科技):世界上最輕的固體材料——石墨烯氣凝膠