世界上最重的液体是汞,即汞,同样的体积比水重约13.5倍。世界上最轻的液体是戊烷,重量约为水的60%。世界上最重的固体是有争议的。有人说是钨,同等体积比铁重三倍,但也有人说是理论上存在的物质“超固体”,只有乒乓球大小的超固体质量大于1000吨。
而接下来我们要了解的是世界上最轻的固体——气凝胶。气凝胶被吉尼斯认证为世界上最轻的固体,最小密度为每立方厘米0.16毫克,仅有空气的七分之一,这么轻的东西,一般人肯定认为它毫无用处,实际上它非常神奇,尤其在隔热性能上,实验员将两块兔子造型的巧克力放在酒精灯上燃烧,一块儿底下隔着玻璃,另一块儿隔着气凝胶,结果玻璃没坚持多久就败下阵来。
再来看一看气凝胶的表现,通过热成像摄影可以观察到,“兔子”被加热的过程中仅两边受到有热量,底部几乎没有热量,这导致“兔子”坚持了非常久。
为了更加证明气凝胶的隔热性能,接下来实验员直接放手在仅隔着如此轻薄的气凝胶上烤,结果颇为震惊。
接下来实验员突发奇想,把气凝胶捏碎,看看隔热性能还会不会这么好。众所周知,在加热的锅上,水滴能轻松蒸发,然而当实验员把水滴裹上气凝胶“粉末”,再放在炙热的锅面上,结果水滴在“快乐的跳舞”。
为什么气凝胶这么轻?隔热性能还这么好?其实科学家在发明它的时候是受到果冻的启发,果冻可以被看作液体和固体的结合体,如果把果冻的液体抽干,同时保证固体框架不发生改变,那么它的重量一定会轻不少,气凝胶就是利用这个原理,不过原材料不是果冻,而是硅、碳等物质。
由于气凝胶的缝隙是纳米大小的,所以热量进行传递是非常困难的,冷空气也同样,所以气凝胶制作的衣服穿上不止轻薄,用零下196℃的液氮对它蹂躏,衣服内部依然能保持在32℃的温度,可以说超级厉害。
当然气凝胶材料的劣势也相当明显,就是贵,所以现在利用它通常是与传统物质组合使用,能达到经济效益最大化。除了非常好的隔热性,NASA(美国国家航空航天局)还用它来捕捉彗星微粒,说不定未来这种材料可以成为我们地球的“保护衣”。
气凝胶的到来预示着未来咱们会进入“轻时代”。在《西游记》里,孙猴子去龙王那挑选兵器,是按重量作为标准的,金箍棒重13500斤。如果发生在现在,大圣一定会挑选气凝胶“金箍棒”,能为上刀山、下火海“减轻工作量”