来源：交汇点新闻客户端 交汇点讯8月30日，中国探月工程微信公众号传来好消息，祝融号火星车在火星表面运行100个火星日，累计行驶1000米，所有科学载荷开机探测，圆满完成既定巡视探测任务。你知道吗，在祝融号太阳能面板的表面，有一种比烟还轻的固体气凝胶，它隔热性能好，为车上设备的正常运行付出了汗马功劳。什么是气凝胶？它厉害在哪？制造难不难？《科技周刊》记者采访到南京大学化学化工学院金钟教授为你揭秘。 此次中国的‘天问一号’火星探测器和‘祝融号’火星车，表面采用的都是气凝胶材料，是为了对抗火星‘冰火两重天’的温度考验。金钟介绍说，气凝胶材料分为耐高温和耐低温两种，分别阻隔探测器着陆发动机产生的高达1200的高温热流，保护着陆平台的正常功能；还能确保火星车在130的环境正常工作。而且气凝胶极轻的质量不会增加天问一号的载荷，以探测器上的气凝胶材料为例，如将其做成薄片状，那么只需要10克这种材料，就可以铺满一个标准足球场。 作为世界上密度最轻的固体材料，气凝胶同时还具有透光、隔热、隔音、绝缘等优良性质，它还被叫做冻住的烟雾。尽管名字很特别，气凝胶其实是一种坚固、干燥的固体多孔材料，类似于一块超轻的海绵，在结构上非常有坚韧，常规的压按并不会留下痕迹或者使它破碎，具有令人印象深刻的承载能力，一片质量为2克的气凝胶即可支撑起一块2。5千克的砖头。金钟告诉《科技周刊》记者。气凝胶的发明源自一次偶然，1931年美国人基斯特勒受果冻的启发而发明。果冻的成分是水，为保证水不流出来，果冻网格内的水分子是由表面张力拉住，并且这种表面张力的大小正好在水无法挣脱又可以晃动的临界点。那如果把里面的液体抽出来，然后换成气体，会发生什么呢？美国人基斯特勒就按照这个思路，经过无数次实验最终选择硅胶作为实验对象，利用超临界干燥法，去除了硅胶中的液体成分，成功地制成了世界上第一个真正意义上的气凝胶二氧化硅气凝胶。随后我国在气凝胶领域也取得了一系列重要成果，有些甚至走在了世界的前列。2010年开始，国内首批气凝胶生产企业陆续成功开拓了工业设备管道节能、新能源汽车安全防护、轨交车厢及船体防火隔热保温的应用市场。2017年，我国发布了《纳米孔气凝胶复合绝热制品》国家标准；同年，气凝胶被列入国家重点节能低碳技术推荐目录。2019，我国气凝胶产量7。82万立方米，2019年我国气凝胶市场规模约为11。23亿元。随着对气凝胶不断深入的研究，对其制备工艺和性质的了解也越来越多，令生产过程更加便捷，也使得这一类新材料的大规模制造和应用成为了可能。人们最先想到的应用实在化学工业及环境保护方面，利用气凝胶极大的比表面积和孔隙率来用于催化剂载体、气体过滤，或者利用这种‘超级海绵’来吸附水中的各种无污染物（比如油污和重金属污染物汞、铅和镉等），是处理生态灾难的绝好材料。金钟解释，由于多孔结构和良好的生物相容性，也可以作为药物输送系统，通过改变气凝胶的性质来调整药物的释放速率。在航天探测方面，气凝胶也有多种用途，在俄罗斯和平号空间站和美国火星探路者的探测器上都用到了这种材料。美国国家宇航局的星尘号飞船带着它在太空中执行一项重要的使命收集彗星微粒。这并不是容易的事，尽管彗星尘埃的体积比沙粒还要小，但是速度却相当于步枪子弹的6倍，当它以如此高速撞击其它物质时，自身的组成都就可能发生改变甚至被完全蒸发。如今用了气凝胶就好办多了，它就像一个极其柔软的棒球手套，可以轻轻地消减彗星尘埃的速度，使它在滑行一段相当于自身长度200倍的距离后慢慢停下来，并留下一段尖锥状的的轨迹。由于气凝胶几乎是透明的，科学家可以按照轨迹轻松地找到这些彗星微粒。气凝胶最有前景的大规模应用领域是隔热、保温和节能。金钟表示，在建筑、衣物和工业生产等场合，用气凝胶取代传统的隔热材料具有非常大的潜力。硅气凝胶纤细的纳米网络结构有效地限制了热传导，是目前热导率最低的固态材料，而且可阻止环境温度的红外热辐射，成为一种理想的透明隔热材料，在太阳能利用和建筑物节能方面已经得到应用，可望替代聚氨脂泡沫成为新型冰箱隔热材料。新华日报交汇点记者张宣 本文来自【交汇点新闻客户端】，仅代表作者观点。全国党媒信息公共平台提供信息发布传播服务。 ID：jrtt
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