百韵网 >>  正文

世界十大新材料之首:气凝胶,可在火星建居民楼,也可制成火星服

来源:www.baiyundou.net   日期:较早时间

你们有幻想过移民火星么?

火星在太阳系里是最像地球的行星,不但有大气层还有水的存在。因此人们对它寄予厚望,期待在未来能够实现移民火星的计划。

但是火星的环境只是相对其它天体来说较好,跟地球比起来还差了许多,甚至连沙漠和极地的环境都不如。

但是有一种新材料为移民火星提供了可能性,不但可以建造火星房提供良好的居住环境,还可以做成火星服,解决人们出行的问题。

这种新材料叫做气凝胶,它独占10多项世界纪录,被权威杂志《科学》评为改变世界的十大新材料之首。

美国专门成立一家公司来生产气凝胶,并且要用它来生产宇航服,让人类登录火星进行探险。美国虽然在地球上称王称霸,但是在 科技 这块儿向来不打马虎眼儿。

气凝胶其实就是类似于果冻一样的固体物质,果冻也叫水凝胶,内部包含着大量的水,把这些水换成空气就成了 气凝胶,也叫干凝胶。

这玩意儿看起来跟果冻也没啥区别,外表就像一块Q弹的凉粉,在阳光下还会发生散射,又像一块蓝色的烟雾。

所以它也被称为“冻结的蓝烟”,听起来就挺浪漫的。但是实际上气凝胶的作用大多了,否则也不会被《科学》评为十大新材料之首。

首先简单了解一下气凝胶的特性

第一是轻, 气凝胶是世界上最轻的固体材料,目前最轻的气凝胶叫做“全碳气凝胶”,密度约为0.16毫克每立方厘米,仅为空气密度的1/6。

第二个就是热绝缘, 由于热传导的介质中,空气的热传导系数最低,再加上纳米级的多孔结构,进一步降低导热系数,它的绝热能力比玻璃还要强上39倍。

而且气凝胶本身也非常耐高温,尤其是硅气凝胶,能够抗住1200度的高温不被融化,让它成为了绝佳的隔热材料和保温材料。

在航空航天领域,气凝胶已经成了不可替代的新材料。

第三就是超强的吸附性了。

这也是因为它的纳米孔隙结构,并且还有超强的抗压性,在短时间内就能恢复原状,所以气凝胶也可以添加到其他材料中,使之成为吸附材料。

当然,气凝胶作为能改变世界的新材料,它的作用肯定远远不止这些, 它从被广泛应用到各行各业,彻底改变人们的衣、住、行。

比如把气凝胶添加到布料上,可以做成轻薄保暖的衣服,优良的隔热性能可以保证体温不会散发出去,加上材料比较轻,让人穿起来更加方便出行。

还有建筑行业,医学、化学化工、电力能源等等行业,都可以用到气凝胶。但是气凝胶的制备难度太大,成本高、产量低,目前来说还没办法大面积普及到民用领域。

比如美国和中国今年登火星的火星车,就用到了气凝胶来保驾护航。

除了要在着陆时保护火星车抵御反推发动机产生的高温,还要抵御火星上的严寒天气,因为电池在低温环境下很容易趴窝。

毕竟任何火星车造价昂贵,而且火星隔着太远,任何一丁点的损伤都会造成火星车报废。

那么用气凝胶就可以在火星上建房子么?

火星地表环境看起来就和地球戈壁滩差不多,唯一的区别就是大气稀薄,氧气含量更是少到可以直接忽略。

大气压只有地球的0.8%,如果人体直接暴露在火星上,压力差会使血液中膨胀沸腾,感到极度不适应。

而且由于大气稀薄,火星的保温效果并不好,白天温度也只有零下20来度,晚上更是低到零下80多度,再加上紫外线辐射,没有专门的火星服,人类还真没办法出行。

有的人可能就要问了,这个环境也不算太差啊,起码比月球好多了, 登录月球用的宇航服不可以直接用么?

还真不可以,因为太笨重了。

美国在阿波罗登月时的宇航服,一套重达180斤,比普通成年男子的体重还重,也就是月球引力小,只有地球的1/6,所以宇航员穿上它还能走动起来。

但是火星的引力大约是月球的两倍,也就相当于这套宇航服火星重量为60斤,别说普通人了,就是专业训练的宇航员也没办法穿着它在长时间走动。

所以移民火星首先得有减重版的宇航服。 轻薄耐用还能隔热保温的气凝胶无疑是最佳选择。

同时还可以利用3D打印技术,把气凝胶应用到建筑材料上,建造出保湿保温并能提供标准大气压的封闭式透明建筑。

火星距离地球十分遥远,大规模移民火星首先要解决能源问题。

其次还需要机器人先一步达到火星改造环境,建立起可提供生存的基地,而最主要的还要解决气凝胶量产化的问题。

总之,人类已经可以登录火星,但是要想移民火星还有很长的一段路要走。另外来说,火星环境甚至比地球最恶劣的基地环境还要糟糕。

如果人类能把这些地方改造好,不管是从成本上来讲,还是从舒适度来说,都比移民火星更有优势。

地球是我们最适合生存的地方,请珍惜和保护我们家园。



~

相关要点总结:

19678751476:气凝胶复合材料有什么优势,都有什么样的产品和用途?
哈山答:是目前公认热导率最低的固态材料,也是目前最轻的固体;其优异的理化性能打破了十余项吉尼斯世界纪录,被誉为改变21世纪的十大材料之一。由于它的特殊性能被应用到了很多领域。(1)军事及航空航天领域 与传统绝热材料相比,气凝胶材料可以用更轻的质量、更小的体积达到等效的隔热效果。这一特点使其在航空...

19678751476:听说气凝胶比目前的保温材料要好很多,不知道是不是真的
哈山答:气凝胶的常温导热系数可以达到0.020W/m.K(数据来源:金纳气凝胶官网。)是目前传统保温隔热材料中导热系数最低的。气凝胶保温材料能够达到防火等级A1级标准,不燃级别。气凝胶保温材料应用领域比较广泛,在电力行业,核电领域,家电行业,轨道交通,船舶,军用户外,航空航天等多领域有着广泛的应用。

19678751476:什么是气凝胶
哈山答:气凝胶,又称为干凝胶。当凝胶脱去大部分溶剂,使凝胶中液体含量比固体含量少得多,或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体,外表呈固体状,这即为干凝胶,也称为气凝胶。如明胶、阿拉伯胶、硅胶、毛发、指甲等。气凝胶也具凝胶的性质,即具膨胀作用、触变作用、离浆作用。

19678751476:黑科技新材料——气凝胶,在高铁上的应用
哈山答:你知道吗,在我们的高铁动车上应用了一项21世纪新型材料!它就是黑 科技 气凝胶!气凝胶——这个被确定为世界上最轻、导热系数最低的固态材料!它同时拥有着15项吉尼斯世界纪录。一块厚度不到1厘米的气凝胶,当下面经受1000 高温火枪喷射时,上面的鲜花依然能完好无缺。这个神奇的黑 科技 材料因具有 低...

19678751476:气凝胶的特点
哈山答:最高能承受1400摄氏度的高温。气凝胶的这些特性在航天探测上有多种用途。俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器上,都用到了气凝胶材料。美国国家宇航局研制出的一种新型气凝胶,由于密度只有每立方厘米3毫克,日前已经作为“世界上密度最低的固体”正式入选《吉尼斯世界纪录》。

19678751476:气凝胶的特性
哈山答:这种新材料看似脆弱不堪,其实非常坚固耐用,最高能承受1400摄氏度的高温。气凝胶的这些特性在航天探测上有多种用途。俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器上,都用到了气凝胶材料。美国国家宇航局研制出的一种新型气凝胶,由于密度只有每立方厘米3毫克,日前已经作为“世界上密度最低的固体”...

19678751476:未来建造火星基地,最理想的材料是什么?
哈山答:二氧化硅气凝胶是目前最佳的火星居住地建材。二氧化硅气凝胶属于多孔材料,可以让光线通过,作为绝缘体,二氧化硅气凝胶可以减慢热量的传递,从而帮助内部空间维持温度。研究表明,3cm左右的二氧化硅气凝胶,可以隔绝有害的紫外线辐射,并且不会干扰植物的光合作用,因此在火星基地种植农作物也完全可行。二氧化硅气...

19678751476:目前保温绝热新材料哪个好?
哈山答:是国家基础战略性前沿新材料,对降低碳排放、实现双碳目标具有重要战略意义。气凝胶复合材料具有超长的使用寿命、超强的隔热性能、超高的耐火性能和优越的机械性能,被誉为改变世界的神奇材料,广泛应用于石油化工、热力管网、建筑、新能源汽车等领域。想要了解更多,可以关注尤特森新材料。

19678751476:安踏气凝胶印花有哪些特点
哈山答:锁温,隔热性能优越。1、根据查询淘宝网显示,锁温:气凝胶科技,双重锁温,国家队装备科技,极致的炽热保暖体验,改变世界的十大新材料之首,纳米隔热性材料,抵御寒冷,提高冬季防寒性能。2、隔热性能优越:安踏气凝胶印花隔热性能优越,且可以通过调节膜的厚度,来满足多种御寒需求。

19678751476:气凝胶材料应用于热力管网领域有哪些优势?
哈山答:气凝胶毡的优良性能可解决这一问题,能有效保护管道介质在输送过程中热量的损失,防止聚合堵塞管道介质的输送。由于气凝胶毡的结构特征,其低导热系数、强疏水性能和高防火性能,与石油化工领域对管道保温的要求相吻合,比传统保温材料节约大量人力物力,并且,气凝胶毡也可用于炼油厂、石化工厂和气体处理厂...

(编辑:本站网友)
相关推荐
关于我们 | 客户服务 | 服务条款 | 联系我们 | 免责声明 | 网站地图
@ 百韵网