气凝胶的纳米级微孔洞抑制了气体分子对热传导的贡献,导热系数可低于0.016W/(m·K)。通过掺杂的手段,还可进一步降低硅气凝胶的辐射热传导,常温常压下掺碳气凝胶的热导率可低达0.013W/(m·K),是目前导热系数最低的固态材料。
气凝胶很早就作为最轻的固体材料入选吉尼斯世界纪录。近年来,这一纪录还在被不断刷新。2015年,东华大学俞建勇院士、丁彬教授带领的纳米纤维研究团队,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/立方厘米,大约为空气密度的1/10。
气凝胶的孔径一般集中在50nm左右,最小的孔径甚至可小于1nm。纤细的纳米级结构,使气凝胶材料的热导率极低,并具有极大的比表面积。
气凝胶的孔洞率可高达99.9%,表面的无数小孔使其成为了在水中吸附污染物的理想材料。而且,由于具有特别大的比表而积。气凝胶在作为新型催化剂或催化剂的载体方面,亦有着广阔的应用前景。
因为气凝胶内空气的占比率极高,所以其具有极低的折射率——可达到1.0003,非常接近空气的折射率(1.0)。这项特性已被科学家应用在光学材料上。
气凝胶具有极低的损耗角正切,其损耗角正切值小于10-4,因此其透波性非常好,是一种良好的透波材料。
气凝胶的杨氏模量小于106N/m2,比相应非孔性玻璃态材料低4个数量级。
人类第一次从彗星收集到样本,就是使用了“气凝胶手套”。这份珍贵的材料于2006年1月15日返回地球,该样品来自2号彗星,目前,科学家们正在分析、了解这一原始冰体的化学组成。
三名由堪萨斯州立大学和布法罗大学、纽约州立大学(均为美国)和哈尔滨工业大学(中国)的研究人员于2016 年 2 月来自不同大学的材料工程师开发的3D打印石墨烯气凝胶,已被吉尼斯世界纪录评为“密度最小的3D打印结构”,其密度仅为 0.5 mg/cm3。
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