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世界上最轻的固体材料——石墨烯气凝胶

发布时间: 2022-09-04 22:22:24 来源:火狐体育电竞官网App 作者:火狐体育电竞官网直播

  近年来,石墨烯作为一种新兴的二维碳纳米材料,因其独特的光学、电学、热学、力学等性能而被广泛研究。将石墨烯组装成三维形式已经成为石墨烯领域研究的一个重要方向,其中,石墨烯气凝胶以其世界最轻之记录吸引了全球的目光。

  石墨烯气凝胶是一种由纳米颗粒或者聚合物分子相互聚集而形成的三维多孔固体材料,以其密度低、电导率高、弹性好等优点受到广泛关注。现阶段,气凝胶的材质已经发展到金属、无机氧化物、聚合物、碳材料等,应用领域也拓展到催化、吸附、能量储存等多个方面。

  它是浙江大学高超教授团队在2013年研发出的一种新型石墨烯固态材料,材料密度仅每立方厘米0.16毫克,是迄今为止世界上最轻的材料,入选2013年中国十大科技进展新闻,获得最轻固体吉尼斯世界纪录。

  石墨烯气凝胶质量轻、比表面积大,所以对污染物的吸附量高,在环境治理方面有着很大的潜力,它能很好地吸附水里面的油污和有机染料,且在吸收后还能做到原油回收,气凝胶本身也能重新再使用。石墨烯气凝胶的这种特性使得海上原油泄漏事件在未来将不再是环境噩梦,可阻止原油进一步污染海洋,破坏海洋生态系统。

  因为气凝胶是由无数片石墨烯像积木一样堆叠而成,中间有很多的空隙,多孔材料导热能力差,导热系数低,因此隔热效果好;但气凝胶同时又是碳材料,具有耐高温的特性,可用在高温隔热方面的应用。

  目前已知的美国宇航局发射的太阳探测器帕克顶部使用了碳气凝胶隔热材料,我国长征5号中为火箭燃气管路系统提供隔热保温的也是国内自主研发的高性能纳米气凝胶隔热毡。

  从石器时代到青铜时代,再到钢铁时代,人类文明的发展离不开材料的进步,每一种新型材料的诞生,都会对未来产生不可忽视的作用,相信在不久的将来,石墨烯气凝胶的身影会出现在越来越多的领域,对人类文明做出不可磨灭的贡献!

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