碳海绵（碳海绵是单质吗）

今天给各位分享碳海绵的知识，其中也会对碳海绵是单质吗进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

碳海绵的特点

“碳海绵”可任意调节形状，弹性也很好，被压缩80%后仍可恢复原状。它对有机溶剂有超快、超高的吸附力，是已被报道的吸油力最强的材料。现有吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，而“碳海绵”能吸收250倍左右，最高可达900倍，而且只吸油不吸水。 “碳海绵”这一特性可用来处理海上原油泄漏事件——把“碳海绵”撒在海面上，就能把漏油迅速吸进来，因为有弹性，吸进的油又挤出来回收，碳海绵也可以重新使用。

另外，“碳海绵”还可能成为理想的储能保温材料、催化剂载体及高效复合材料，有广阔前景。

碳海绵会漂浮吗？

碳海绵也叫“气凝胶”是半固体状态的凝胶经干燥、去除溶剂后的产物，外表呈固体状，内部含有众多孔隙，充斥着空气，因而密度极小。2013年3月，浙江大学的科学家们研制出了一种超轻材料，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅为0.16mg/cm3，是空气密度的六分之一，也是迄今为止世界上最轻的材料。密度比空气还轻，所以可以漂浮。

碳海绵溶解于水吗

不溶于水

碳海绵多用于处理海上石油泄露，它只吸油，不吸水，因而也不溶于水。

碳海绵燃烧会产生二氧化碳吗

碳海绵燃烧会产生二氧化碳。碳海绵由碳元素组成，完全燃烧生成二氧化碳。

2013年3月，浙江大学高分子系高超教授的课题组制造出一种超轻物质，取名“碳海绵”，这是一种气凝胶，世界上最轻的一类物质，它的内部有很多孔隙，充满空气。

“碳海绵”每立方厘米重0.16毫克，比氦气还要轻，约是同体积大小氢气重量的两倍。

特点

“碳海绵”可任意调节形状，弹性也很好，被压缩80%后仍可恢复原状。它对有机溶剂有超快、超高的吸附力，是已被报道的吸油力最强的材料。现有吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，而“碳海绵”能吸收250倍左右，最高可达900倍，而且只吸油不吸水。

比空气还轻的材料，可承受几千倍压力，凭什么为火星车保驾护航？

在国内的第一辆火星车上有一项重要的黑 科技 在发挥作用，这种材料被称为是全球最轻的固体 ，虽然重量不大，但是这种材料却可以阻断高温， 1200摄氏度的高温对它来说都无关痛痒，零下130摄氏度的低温也难不倒它 。

可以说， 国内建造的火星车能够顺利登上火星，它功不可没。

这是什么材料呢？

本期节目就带大家一起来了解一下。

这种材料表面看起来特别像是一坨凝固了的烟，但是实际上它并不是一种气体，而是实实在在的固体，它就是气凝胶，被认为是迄今为止全球最轻的固体 。相信很多朋友先会想到气溶胶，因为疫情的肆虐，很多朋友认识了气溶胶这种形态，但是气凝胶和气溶胶可不是一回事。

实际上， 它的诞生就是来源于研究者的一个脑洞 。相信大家在生活中会有很多脑洞，比如为什么天是蓝色的等等，但是这些脑洞逐渐也有了科学的解释。

那你有没有想过， 为什么果冻是水做的，但是里面的水却不会流出来呢？

带着这个疑问， 一位美国人就研究出来了气凝胶 。其实说白了， 果冻也是凝胶的一种，里面富含液体，但是之所以里面的水流不出来，就是因为果冻网格里的水分子被表面张力束缚住了，而且这个张力的程度刚好能让液体晃动还流不出来 。

在这种情况下，如果把里面的水换成气体会发生什么样的结果呢？

凭借着这些奇思妙想， 这位美国人用硅胶来开始试验，最终利用酒精，成功做出来了全球第一个气凝胶，这个就是二氧化硅气凝胶。 事实上，气凝胶也有很多种类，但是国内的相关研发工作又在一开始就掉了队。

不过还好我们及时赶上，加上极快的发展速度，也不至于落后太多，甚至在一些成果上已经走在了技术前端。 在2013年的时候，国内的研究人员就用石墨烯材料和碳纳米管相结合，成功制造出了超轻气凝胶，还将其称作“碳海绵”，到现在为止这都是全球最轻的材料 。

其实在它的名字里就已经暗藏了玄机，之所以叫做海绵，就是因为它具备海绵的特性。我们都知道，首先海绵是很轻的，而这种 碳海绵的重量只有空气重量的七分之一，可以飘起来的气球里充的就是氦气，但是这种碳海绵比氦气还要轻 ，这就有点不可思议了。

另外，海绵的吸收力也是很强的，但是这种 碳海绵的吸收力就可以用“惊人”来形容了。目前普通的吸油产品最多可以吸比本身重10倍左右的液体，但是这种材料可以吸收比自身重250倍左右的液体，最高甚至能达到900倍，效果堪比蚂蚁举大象 。

除此之外，海绵还具备很大的弹性， 这种碳海绵也同样可以，受到80%的挤压后，依然可以回到原来的形状。

在开头已经提到过， 这种材料在航空航天领域应用非常广泛 ， 原因就是这种材料的隔热能力极强。 一般来说，这么轻的材料密度肯定是很小的， 事实上气凝胶的密度确实只有玻璃的千分之一，但是这种材料却十分的隔热。

在国防军工方面的应用也是很广泛的，比如飞机的外层隔热就是靠这种材料，也可以用于核潜艇，导弹等设备上的核反应堆隔热，甚至是大型锅炉等的隔热 。

在天问一号和祝融号两个火星探测重器上，这种材料就更加能发挥才能了。 不过这两个设备上的气凝胶都是国内的科学家专门研制的， 可以对抗1200摄氏度高温的发动机温度，也能适应火星上零下130摄氏度的低温 ，所以说这种材料才是真正的黑 科技 。

有了它的加持，火星探测工作更能顺利地进行。

大家对于这种材料有什么看法呢？欢迎在下方留言评论！

他们居然搞出这种比空气还轻的物体

转自 *** 号/神机营【icamp360】（一切好玩的智能穿戴和科技事儿，都在这了）

从最巨大的轮船、飞机到最微小的纳米机器人，从最坚硬到最柔软的材料……人类一直在努力创造着、打破着各种世界之最。这不，2013年，“世界上最轻的材料”这一纪录被我国科学家打破后，2015年，我国再次刷新纪录，制造出0.12毫克每立方厘米的最轻材料。那么，这些超轻的材料有什么作用呢？

凝固的烟

这种世界上最轻的材料叫气凝胶。气凝胶其实并不是最近才有，早在1931年，人们就用二氧化硅制造出了它。气凝胶的内部有很多孔隙，孔隙里面充满空气，所以非常轻。为了形容它的轻，人们还给它取了一个外号——凝固的烟。

2011年，美国科学家以镍材料做出的气凝胶，成为了当时世界上最轻的材料。在真空中，1立方厘米的这种气凝胶只有0.9毫克重，比空气还要轻。

然而，作为世界上最轻的材料，它的纪录还没保持多久，就被打破了。2012年，英国和德国的几位科学家研制出了全球最轻的气凝胶，他们还给这种气凝胶取了一个非常酷的名字，叫作“飞行石墨”。1立方厘米的“飞行石墨”只有0.18毫克重，虽然它看起来像一块黑色不透明的海绵，但海绵可比它重多了，在体积上，“飞行石墨”几乎是由99.99%的空气构成的。

超轻“碳海绵”

科技发展日新月异，在世界最轻材料的排行榜里，“飞行石墨”坐在第一名的位置上，结果它屁股还没坐热，就被另一种新型的气凝胶给挤了下来。2013年3月，我国浙江大学的一个研究小组，利用碳纳米管和石墨烯制备出了一种超轻气凝胶，取名为“碳海绵”。它有多轻呢？在真空中，1立方厘米的碳海绵只重0.16毫克，而相同体积普通空气的重量是它的7倍左右，比同体积的氦气还要轻。

碳海绵如此的轻，它是怎么做出来的？

在电子显微镜下，可以看到碳海绵里面有大量的碳纳米管和石墨烯，正是这两种物质共同支撑起了那无数个小孔隙。就像大型的体育场馆一样，先用钢筋做支架，再用高强度的薄膜做墙壁。而碳海绵，就是利用碳纳米管做支架，石墨烯做墙壁。

以前，科学家虽然能制备气凝胶，但由于工艺的缘故，难以批量生产。而现在，我国发明的新工艺，可以批量生产碳海绵。

纤维气凝胶

追求最轻的材料，科学家们没有止步。2015年，我国东华大学的俞建勇院士、丁彬教授带领的纳米纤维研究团队在超轻纤维材料研究上获新成果，他们利用普通纤维膜材料开发出了一种超轻、超弹的纤维气凝胶，经中国计量认证结果显示，这种纤维气凝胶的固态材料密度仅为0.12毫克每立方厘米。这比我国之前研制的碳海绵还要轻0.04毫克每立方厘米。

最轻材料可以用来做什么

一、清理石油污染

气凝胶所采用的材料不同，用途也会不同。像浙江大学研制的那种名叫碳海绵的气凝胶，不仅制备方法上取得了突破，碳海绵还表现出了优越的性能。

碳海绵的弹性很好，被压缩80%后还可以恢复原状。它对油具有超快、超高的吸附力，是目前吸油能力最强的材料。现在的吸油产品，一般只能吸收自身重量10倍左右的油，而碳海绵的吸油量是它自身重量的250倍，最高可达900倍，神奇的是，碳海绵只吸油不吸水。另外，它吸油的速度非常快：每克碳海绵每秒可以吸收68.8克油。说到这里，很多人已经想到了碳海绵的用武之地，那就是清理海上的石油污染。海面被石油污染的时候，把碳海绵撒在海面上，它们就会源源不断地把周围的漏油迅速地吸进自己的身体。

二、吸附星际尘埃

处理石油污染只是碳海绵的一个用处，早在1999年，美国航空航天局就利用气凝胶的特性，用它来吸附星际尘埃。

在“星尘号”上，安装有一个气凝胶样品采集器，主要用来吸附彗星尘埃和星际尘埃。

当“星尘号”探测器穿过彗星尘埃时，彗星尘埃的速度很快，约为6.1千米每秒，这差不多是步 *** 初速的9倍。如果用常规方法收集这些尘埃粒子，由于过快的冲击速度，彗星尘埃的的外形和化学结构会发生变化，有的甚至会完全被汽化。

为了在收集时不破坏它们，气凝胶样品采集器使用了硅基固体材料，内部有海绵那样的多孔结构，99.8％的空间被真空填充，当尘埃颗粒撞上气凝胶后，其减速并最终停止的过程就像飞机在跑道上滑行制动减速一样。

三、隔热和隔音

气凝胶固有的特性使它们还能成为绝好的隔热（保温）和隔音材料。

除了成为最理想的保温隔热材料，气凝胶还是很棒的吸音材料。比如我国2015年研制的这种纤维气凝胶，它可以在100-6300Hz宽频段内的高效吸音。

转自 *** 号/神机营【icamp360】（一切好玩的智能穿戴和科技事儿，都在这了）

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