应用网站,wordpress 内存溢出,wordpress最好的中文主题,如何从下载的视频查到原网站全世界只有3.14 % 的人关注了爆炸吧知识小果冻大难关开学了#xff0c;8岁表妹逮着这个机会讹了我一大箱果冻#xff0c;超模君糊里糊涂就进了这只神兽的套。今天估计是一口气吃了太多#xff0c;腻了#xff0c;一边用手敲着果冻一边问超模君#xff1a;“这果冻这么软8岁表妹逮着这个机会讹了我一大箱果冻超模君糊里糊涂就进了这只神兽的套。今天估计是一口气吃了太多腻了一边用手敲着果冻一边问超模君“这果冻这么软摇摇晃晃怎么就不破呢”这可真是个好问题她数学再好终究还是个孩子啊一颗果冻引起的发现20世纪20年代美国有个科学家叫塞缪尔·基斯特勒 Samuel Kistler他这人好奇心特别强脑子非常好使一生仅取得的专利就有60多项。有一次QQ弹的果冻引起了他的注意他觉得果冻之所以呈凝胶状并非由于它的液体属性而是结构所致这个结构特指纳米微孔网络。“纳米微孔网络”可以简单解释为“骨架”和“容器”的结合体。换句话说果冻中的“液体”其实是由一个“骨架”撑着类似于装在一个“容器”中这才有了我们肉眼看见的果冻。基斯特勒的同事Charles Learned觉得这太荒谬了于是两人就打了一个赌。证明谁对谁错的方法很简单既然基斯特勒觉得“果冻水”是由“骨架”支撑那把液体蒸发掉不就只剩下“骨架”了吗然后再让空气代替液体填满这个“骨架”要是“果冻”还能胖起来那基斯特勒就是对的。简单理解气球装水和气球装空气的区别最后经过多次实验失败基斯特勒竟然成功用气体代替液体创造了一种呈现凝胶状且不含任何液体的物质1931年基斯特勒在Nature杂志上发表《共聚扩散气凝胶与果冻》标志着气凝胶的发现。也正是基斯特勒首次通过乙醇超临界干燥技术制备出世界上第一块气凝胶—SiO2气凝胶。气凝胶说了这么多这就让大家看看气凝胶长什么样图源veritasium在浅色背景下它透明到几乎看不见。一旦背景变深它就有了蓝色烟雾般的飘渺感。这样一看是不是觉得一点也不像“凝胶”这分明就是一个固体啊事实上气凝胶就是目前世界上最轻的固体。在成为上面的固体之前它至少从外表上看起来还像个“果冻”。图源veritasium如上图所示的“冻”其中97%是酒精剩余3%是二氧化硅。由“冻”到气凝胶的变化中的关键一步就是用什么东西趁“骨架”不注意把酒精替换掉这个幸运落在了“液态二氧化碳”身上。液态二氧化碳具有不易燃的优点而且它具有较低的临界温度一旦液态二氧化碳填充了凝胶中的所有空隙就把它变为超临界状态。高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临界状态。处于超临界状态时气液两相性质非常接近以至于无法分辨。纳米微孔网络随后二氧化碳从液体变为气体流出而不影响固体结构最后形成气凝胶。单纯从这个点来看这个东西有点像海绵吸水和挤水后没什么太大的变化。不过气凝胶可比海绵厉害多了。气凝胶特性不同于海绵对水的来去无所谓气凝胶对水那叫一个亲哪怕为此破坏自己的结构也心甘情愿。图源veritasium但是亲水性太强并不利于实用一沾水就坏的东西只会限制它才能的施展。而且没经过处理的气凝胶会使人的皮肤脱水、干裂而其自身也会因水分的存在而变性、开裂甚至粉化。亲水性指带有极性基团的分子对水有较大的亲和能力可以吸引水分子或易溶解于水。所以为了让气凝胶能够在更广阔的领域中发挥作用科学家一般都会对气凝胶的孔洞内表面进行化学修饰用一种基团来取代羟基中的氢从而使其内表面获得疏水性。这样就可以保证它的性能延长寿命和提高使用价值。图源veritasium解决了亲水性问题后气凝胶的强大特性再也无法被忽视了。就冲它在温度达到1200℃时才会熔化这个特性就已经把许多材料给比了下去。此外它的导热性和折射率也很低绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。导热系数是衡量材料隔热效果的一个参数该参数越低隔热效果越好。SiO2气凝胶是目前世界上导热系数最低的材料没有之一它的常温导热系数可以做到0.018W/m·K。前文我们提到过在成为“水凝胶”前液体占比高达90%以上当这些液体被气体替换后可想而知它会“轻”多少。相同体积下真空测量后气凝胶比空气还要轻密度也比空气密度更低这也是它被称为世界上最轻的固体的原因。如此轻、耐高温和绝缘性强气凝胶的前途明显不可限量啊但是它高昂的造假成本也拖累了气凝胶的应用速度。它第一次工业化发生在1940年代初期美国孟山都公司MonsantoCorp.与基斯特勒合作生产的名为Santocel的气凝胶粉末用于化妆品、硅橡胶添加剂凝固汽油增稠剂等。然而由于高昂的制造成本和应用开发的滞后性孟山都公司终止了该气凝胶1970年代的项目。孟山都公司基于气凝胶产品Santocel的宣传图1948年随着生产工艺的改良气凝胶的商业价值凸显并广泛应用各种领域。有钱的NASA早在1997年就把气凝胶应用于火星探路者号的电子箱绝缘。火星探路者号2006年“星辰”号就已经用气凝胶包裹着星际和彗星尘埃颗粒带回了地球。当“星尘”遇到彗星时这些尘埃的飞行速度将达到6倍。步枪子弹的速度。为了收集这些细小的颗粒每个颗粒都小于沙粒气凝胶将逐渐将它们减速至停止而不会损坏它们或改变其形状和化学组成。星尘公司的气凝胶是由JPL开发和制造的。它在粒子遇到气凝胶的撞击面上密度较小但随着粒子钻得更深并减速到停止密度逐渐增加。这与在眼镜中使用渐进镜片的概念类似。气凝胶标记颗粒进入的轨迹图源NASA官网科技进步的速度越来越快近几年有实验表明利用“气凝胶”制造的外套即使在零下196摄氏度的环境中依旧能保持32摄氏度的体温这保暖性能远超羽绒服。友情提醒有网友说目前上市的气凝胶防寒服并没有宣传的那么好。但是衣服不好并不能否定“气凝胶”本身的隔热、绝缘优势。气凝胶作为一种优良的隔热装置它的超隔热气泡结构几乎完全抵消了三类热传递方式。研究表明以气凝胶为原料的隔热装置如果用于墙构架或者类似窗户遮雨板这些难以隔热的区域能够帮助住户每年省下 750 美金的费用。除了省钱气凝胶隔热装置可以帮助大大降低碳排放量。试想如果这样的装置能够送到我国西藏边区边防士兵和百姓必将能少受一些寒冷如果能够普及冬天的雾霾必将会慢慢消散。遗憾的是高昂的成本仍旧不足以满足大规模生产。不过超模君相信这一难关终将被攻破科学从来不会让人失望时间一到惊喜必来写在最后用理性思维寻找解决问题的新角度更加通俗易懂的感受数理之美做到真正的寓教于乐《数学之旅·闪耀人类的54个数学家》 数学艺术礼盒指导价219现在只需139再19元买就送数理文化“鼠标垫”预购从速点击小程序即可购买作者简介超模君数学教育与生活自媒体博主新晋理工科奶爸。出版有《芥子须弥 · 大科学家的小故事》推出过有数学界收藏价值的《数学之旅·闪耀人类的54个数学家》。本文系网易新闻·网易号“各有态度”特色内容参考来源veritasium·YouTuBe转载请在公众号中回复“转载”超模君每周分享来袭????????????“整整600页国家奥数教头主编教材”扫描上方二维码回复“600”领取资料全文
