气凝胶:“冻结的烟雾”

进入21世纪，有一种神奇材料将能使你的房子抵御炸弹爆炸，它还能清除水中的污染物，甚至帮人们飞上火星。这就是气凝胶，世界上最轻的固体之一。它能承受1000公斤炸药的爆炸冲击波，还能隔绝1300摄氏度以上的高温。

科学家们正在努力探索这种物质的新用途，使其和20世纪30年代的酚醛树脂、80年代的碳纤维和90年代的硅等材料一样，被应用于从日常生活到高科技的各个领域。科学家甚至相信，如果使用得当，气凝胶将改变整个世界。

一、打赌中诞生

气凝胶的发明纯属偶然。1931年，美国一位化学家与同事打赌，将普通硅胶的水分取掉，再注入二氧化碳等气体，结果产生了一种如梦如幻的固体。这种固体的特别之处在于，尽管它号称固体，但99％的物质却是气体，因此，外界给它起了个“冻结的烟雾”的绰号。

这种神奇的固体具有抗高温和吸油污的特性，但由于早期的气凝胶造价昂贵而且非常易碎，一直被锁在实验室里，成了找不到实际用途的摆设。

直到10几年前，美国宇航局开始对这个养在深闺无人识的物质产生了浓厚的兴趣，开始探索其更多的实质用途：1999年，美国宇航局用其充满“星暴”太空探测器，然后借其极强的吸附性捕捉彗尾物质，结果大获成功――去年携着彗尾物质满载而归。

二、改变世界的材料

2002年，美国宇航局成立了一家公司，专门生产更结实更有韧性的气凝胶。美国宇航局现在已经确定。在2018年火星探险时，宇航员们将穿上用新型气凝胶制造的宇航服。该公司的资深科学家马克・克拉杰沃斯基说，只要在宇航服中加入一个18毫米厚的气凝胶层，那么它就能帮助宇航员承受1300摄氏度的高温和零下130摄氏度的超低温。“这是我见过的最有效的恒温材料”，马克如是说。

防弹是新型气凝胶的第二个重要用途。美国宇航局的这家公司正在对用气凝胶建造的住所和军车进行测试。根据实验室的试验情况来看，如果在金属片上加一层厚约6毫米的气凝胶，那么，就算被炸药直接炸中，对金属片也毫发无伤。

环保卫士是新型气凝胶扮演的第三个重要角色。科学家们将气凝胶亲切地称为“超级海绵”，其表面有成百上千万的小孔，是非常理想的吸附水中污染物的材料。美国科学家新发明的气凝胶现在已经能吸出水中的铅和水银，是处理生态灾难的绝好材料，比如说1996年“海上快车”油轮沉没后，72000吨原油外泄，如果当时用上这种材料的话，那么就不会导致整个海岸受到严重的污染。

三、正走进日常生活

气凝胶电正走进我们的日常生活。运动器材公司邓禄普(Dunlop)已经研制出一系列用气凝胶加固的壁球和网球球拍，据说这种球拍能释放更大的力量。今年初，英国诺丁汉66岁的鲍勃・斯托克尔拥有了一套用气凝胶隔热的房子，他也因此成为拥有这种房子的第一位英国人。他说：“保温效果大大改善了。我把自动调温器调低了5度。这真是一个不可思议的变化。”

登山者也开始从气凝胶中受益。去年，一位英国登山者安妮・帕曼特尔穿上带气凝胶鞋垫的靴子爬上珠穆朗玛峰，就连睡袋也加有这种材料。她说：“我唯一的问题就是我的脚太热，这对一名登山者来说是一个大难题。”

不过，它还没能征服时尚界。HugoBoss公司推出了一系列用这种材料制成的冬季夹克，但在消费者纷纷抱怨这种衣服太热之后不得不下架。

尽管气凝胶属于一种固体，但这种物质99％是由气体构成，这使得它外观看起来像云一样。科学家们表示，因为它有数百万小孔和皱褶，所以如果把1立方厘米的气凝胶拆开，它会填满一个有足球场那么大的地方。它的小孔不仅能像一块海绵一样吸附污染物，还能充当气穴。研究人员认为，一些形式的由铂金制成的气凝胶能用于加速氢的产生。这样的话，气凝胶就能用来生产以氢为基础的燃料。