央視《棟梁之材》丨氣凝膠：耐高溫、御嚴(yán)寒！“祝融號(hào)”的超級(jí)戰(zhàn)服
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近期，中央廣播電視總臺(tái)財(cái)經(jīng)節(jié)目中心播出大型工業(yè)紀(jì)錄片《棟梁之材》，聚焦材料這一大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的利器、企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的法寶、美好生活的支撐，凝聚近20位頂級(jí)材料科學(xué)家、院士的智慧和心血，首次以全景式的視角和史詩(shī)般的格局，對(duì)支撐中國(guó)制造高質(zhì)量發(fā)展的材料產(chǎn)業(yè)體系進(jìn)行了一次深入的探訪、立體的呈現(xiàn)和全面的展示。
7月25日播出第六集《創(chuàng)新紀(jì)元》，講述了前沿新材料氣凝膠背后的故事。
耐高溫、御嚴(yán)寒！
它，如何成為“祝融號(hào)”的超級(jí)戰(zhàn)服？
2021年5月，中國(guó)籍“祝融號(hào)”探測(cè)車(chē)從地球出發(fā)，奔向火星。
在遙遠(yuǎn)的火星，環(huán)“祝融號(hào)”溫度的變化區(qū)間從1200°C到零下55°C，溫差接近1300°C。面對(duì)冰與火的極限挑戰(zhàn)，中國(guó)科學(xué)家曾尋遍全球，希望找到一種特殊的材料，為“祝融號(hào)”制作一件高溫時(shí)耐火、低溫下御寒的超級(jí)戰(zhàn)服。
近乎絕熱的隔熱能力、質(zhì)量輕到可以忽略不計(jì)
氣凝膠一舉打敗萬(wàn)千對(duì)手
成為“祝融號(hào)”戰(zhàn)服材料的不二選擇。
在二十萬(wàn)倍的掃描電鏡下，
氣凝膠呈現(xiàn)納米級(jí)網(wǎng)狀骨架，
體積超過(guò)99%的孔隙全部由空氣填充。
空氣是熱的不良導(dǎo)體，
被網(wǎng)限制的空氣在氣凝膠內(nèi)無(wú)法流動(dòng)。
以致氣凝膠的導(dǎo)熱率比空氣還低，
它無(wú)可厚非地成了隔熱材料界的超級(jí)明星。
南京工業(yè)大學(xué)沈曉冬教授團(tuán)隊(duì)制備出一種新型氣凝膠。
歷時(shí)三個(gè)月，
耐1200°C高溫的動(dòng)力電池隔熱材料，
國(guó)際首創(chuàng)的新型氣凝膠產(chǎn)品誕生了。
動(dòng)力電池一旦熱失控，
從冒煙到爆炸僅需5至6秒，
如果用氣凝膠在電芯與電芯之間修筑一道防火墻，
那么某一個(gè)電芯熱擴(kuò)散失控，
熱量不會(huì)很快傳到臨近電芯。
氣凝膠制成的催化劑，網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)加大了接觸面積，催化效果更加顯著；氣凝膠海綿般的吸附性，曾深入太空捕捉塵埃，在污水和空氣凈化等領(lǐng)域也具有極大的應(yīng)用前景。
氣凝膠材料是一種具有低密度、高孔隙率、高比表面積、低折射率、低介電常數(shù)、低熱導(dǎo)率等特性的納米多孔材料，其形態(tài)多樣，包括氈、板、顆粒和涂料等。多樣化的產(chǎn)品形態(tài)使得氣凝膠的應(yīng)用靈活廣泛，在動(dòng)力電池、石油化工、軌道交通、環(huán)境處理、建筑保溫、軍工等領(lǐng)域均具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
作為新材料的翹楚，氣凝膠向人類(lèi)開(kāi)放了全部可能。人類(lèi)也必將帶著好奇，解鎖并創(chuàng)造更多氣凝膠的未來(lái)。
關(guān)注公眾號(hào)「氣凝膠應(yīng)用技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟」，可查看相關(guān)視頻。
