它是世界上最轻的固体,薄薄一层却能隔绝上千度的高温?

文摘   科学   2024-09-21 18:00   福建  



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精彩实验回顾

2024年9月



纳米气凝胶

它号称是“世界上最轻的固体”,它据说能够抵挡温度高达1000℃的火焰,它就是纳米气凝胶!而当它面对传说中的菲涅尔透镜,究竟是谁的能力更胜一筹呢?



实验原理


热传递的三种方式主要有三种:热对流、热传导、热辐射。 


纳米气凝胶隔热的原因主要有三点:一是其内部孔隙为纳米级,空气分子难以自由流动和碰撞,减少了热对流和气体热传导;


二是材料中的多纳米孔结构使得热流在固体框架中传递必须绕过大量气孔,极大延长了导热路径,降低了固体的热传导效率;


三是当辐射穿过多孔材料内的孔隙或骨架时,会被固相材料吸收、反射或者散射,从而使辐射传热效率大大降低。



知识拓展


气凝胶在热学、电学、光学、声学、吸附催化等方面均表现出优异的性能,这使其在航空航天、建筑节能、化工工业等领域都拥有广阔的应用前景


‌由于气凝胶的优异热学性能,它被广泛用作隔热材料;气凝胶的高比表面积也使其成为优秀的吸附材料,可用于水处理和空气净化等环保领域;气凝胶的多孔结构为化学反应提供了巨大的表面积,在催化领域也有广泛应用。此外,气凝胶在燃料电池、储能设备、生物医疗等领域也有很大应用潜力。


气凝胶还有些新兴应用呢?

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