密度比空气小，用火烧不烂的最轻固体，中国再创未来材料之王
人类文明的发展离不开材料的进步，人类最原始的石器时代。其实可以被称为“石木时代”。石头和木头是人类最广泛应用的材料，之后的封建时代，也可以被称为铁器青铜时代，低质量的铁器和青铜，是人们社会活动的基础。而后工业革命带领人类走入了钢铁时代，坚固的钢铁为人类塑造了繁荣的国家，那么下一个时代会是什么呢？在许多人看来，有这么一个材料或许将成为未来的材料基础，它的名字就叫做“气凝胶”。
要说世界上最轻的东西，目前来看应该就是气凝胶了。什么是气凝胶呢？简单来说它就是一种极为轻便的固体，也是世界上密度最小的固体，和同体积的空气相比，它的密度仅有空气的六分之一。是通过溶胶凝胶法，用一定的干燥方法，使用气体取代凝胶中的液相，而形成的一种纳米级多孔固态材料。具有凝胶的性质，也有着膨胀的作用，触变作用和离浆作用。整个固体看上去虽然很大，但实际上内部都是一个一个的孔隙，重量轻到将一块砖头大小的气凝胶，放在蒲公英花上面，蒲公英也不会有什么变化，因此在它也在当下成为了一种热门的新型材料。
而这个东西的发展历史也并不短，是在1931年被美国科学家研制出来后，当时用的材料是二氧化硅，性能方面和今天没法比，但依旧十分轻便。因此那个时代的科学家将它称为凝固的烟，但因为技术设备问题，一直都没有长足的发展。
而当气凝胶真正进入人们视野的时候，是在2011年以后，美国加州大学欧文分校，美国HRL实验室和加州理工学院。共同研制出一种用镍制作的气凝胶，密度只有每立方厘米0.9毫克，刷新了世界上最轻材料的记录，一时间引起了轰动。
但这个记录没有维持多久，2012年 英国和德国的科学家共同研制出了一种“石墨气凝胶”是一种以碳为主要材料的气凝胶，材料更加轻便，每立方厘米只有0.18毫克的重量，同时还具有坚固和防水，压缩和导电的性能，被媒体誉为是新一代的材料之王。
只不过这个记录依旧没有持续多久，因为中国也加入了研制气凝胶的队列之中，2013年浙江大学高分子系高超教授的课题组。就制备了一种“全碳气凝胶”的固态材料，每立方厘米为0.16毫克（抛除空气密度），是空气密度的六分之一，以相同体积来算，比氦气的密度还要低，性能也比德英发明的气凝胶更加先进。就是在现在也没有国家和机构能够打破中国这个技术的壁垒，而它对中国的作用也特别大，因为它是以石墨作为主要材料，而中国的石墨储量非常丰富，占据了全世界储量的三分之二。如果该材料都以石墨作为基础，那么未来中国，在该领域就会拥有难以想象的优势。
那么说了这么久，气凝胶到底有什么用呢？
首先它最多作用的方向，就是航天航空领域，目前在俄罗斯“和平”空间站，和美国“火星探路者”的探测器上，都使用这种材料，因为它丰富的孔隙，能够防止探测器和星际尘埃的摩擦损耗。
同时它也能够用来制作太空服，气凝胶拥有极佳的防热和抗冻特性，它能够承受1400摄氏度的高温，也能够抵抗零下180℃的低温。这两个特性，并非就只能应用于太空服，冷藏冷链和消防火灾等领域，同样能够应用到气凝胶。
同时，气凝胶还有压缩和膨胀的作用，能够压缩自身75%以上的体积，也有着隔音降噪的特性。关于这个特性，或许我们可以用来升级许多的装备，就比如枪支的消声工艺，衣裤鞋服的工业升级等等，目前就有推出气凝胶的保温毯，气凝胶玻璃和保温板，用途十分广泛。
其次，气凝胶还是目前发现最具吸油力的材料。当下的吸油产品，最多只能吸收自身质量10倍左右的液体。而全碳气凝胶却能够吸收250倍至900倍的油污，只吸油却不吸水还能够重复使用，这对于频繁发生的石油泄漏问题，是一个极为利好的消息。目前十分严重的水污染，气凝胶也有着广泛应用前景，而如果应用到民生领域，这也是极强的去污和去异味产品。
而气凝胶的应用前景是很难一一阐述的就目前能查阅到的资料，这种纳米多孔结构的材料，如今已经在航空航天、军用设备、交通运输、建筑节能、石油化工、电池储备 、船舶车辆、精密仪器、环保 、冰箱冷库、电力冶金和户外服装等领域开始应用。已经被誉为改变世界的十大新型材料之一。而我们中国不仅仅学术发展快。推广的速度也十分迅速。
在2020年9月，气凝胶产业基地已经在重庆合川产业区开始运行投产，在这个领域上我们中国，老早就实现了十分远谋的布局，未来相信也会给我们带来可观的回报。