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气凝胶的结构特征是拥有高通透性的圆筒形多分枝纳米多孔三位网络结构,拥有极高孔洞率、极低的密度、高比表面积、超高孔体积率,其体密度在0.003-0.500 g/cm-3范围内可调。如明胶、阿拉伯胶、硅胶、毛发、指甲等。气凝胶也具凝胶的性质,即具膨胀作用、触变作用、离浆作用。这种气凝胶呈半透明淡蓝色,重量极轻,因此人们也把它称为“固态烟”。新型气凝胶是由美国国家宇航局下属的“喷气推进实验室”材料科学家史蒂芬·琼斯博士研制的。
气凝胶在航天探测上也有多种用途,在俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”的探测器上都有用到这种材料。气凝胶也在粒子物理实验中,使用来作为切连科夫效应的探测器。它的导热性和折射率也很低,炭气凝胶,绝缘能力比好的玻璃纤维还要强39倍。由于具备这些特性,气凝胶便成为航天探测中的材料,俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器都用它来进行热绝缘。位在高能研究机构B介子工厂的Belle 实验探测器中一个称为气凝胶切连科夫计数器(Aerogel Cherenkov Counter, ACC) 的粒子鉴别器,阜阳气凝胶,就是一个新的应用实例。
如果做到很好,气凝胶这种固体甚至能飘在空气中,非常神奇。气凝胶也称“冻结的烟”或是蓝烟,是一种纳米微孔绝热材料,占据了整个绝热材料市场金字塔的塔尖部分。在直径为30纳米的孔隙中,全碳气凝胶,导热系数则下降到约5 mW/m·K 。从而实现保温隔热的效果。它具有储电容量大、内阻小、重量轻、充放电能力强、可多次重复使用等优异特性。它的特点是导热系数低,抗拉和抗压强度低,非常适合保温建筑应用。