世界上最轻的物体是什么？ _小知识

如果你走在街上，下班路上或者是遛弯途中，突然接受到一个临时的采访，只有一个问题：“请说出你认为最轻的东西？”你会挠挠脑袋，短暂思索，然后给出自以为正确的答案。如果你是一个耄耋之年的老人，对新鲜的科技鲜有耳闻，也许会说最轻的东西是棉花。如果你是一个刚刚学过物理的初中生，也许会说最轻的东西是静电吸引的尘埃，当然，如果你也学了化学也许会说得更加微观，比如电子或者质子。但严格来说，这些不能算是实物。如果你是个技术宅，关注科技前沿，那么你一定知道，目前世界上最轻的东西是“全碳气凝胶” 。
这东西到底有多轻，形容词也许很难表达到位，所以科学家们想到了一个绝佳的展示方法，将一块100立方厘米的“全碳气凝胶”放在一朵正在盛开的花朵上，脆弱的花瓣毫不费力地支撑着这团看上去很重的“庞然大物” 。
【世界上最轻的物体是什么？】

文章插图

值得骄傲和自豪的是，这一成果是由我国浙江大学的科学家研究获得的，最早于2013年2月18日在线发表在于材料科学界权威的学术杂志《先进材料》期刊上，并被《自然》（2013年2月28日的第494期）杂志在“研究要闻”栏目中重点配图评论。这两本杂志本身，就是对其成果的一个有力的肯定。
气凝胶的发展研究非常快，2011年，美国HRL实验室、加州大学欧文分校和加州理工学院合作制备了一种镍构成的气凝胶，密度为0.9毫克/立方厘米，创下了当时最轻材料的纪录。过了一年，最轻的世界纪录保持者就由德国科学家制造的一种名为“石墨气凝胶”的材料所刷新，“石墨气凝胶”的密度为每立方厘米0．18毫克。又过了一年，准确地说，仅仅过了三个月，浙江大学所研发的“全碳气凝胶”就以每立方厘米0.16毫克的密度登顶世界最轻的记录。研究人员还为这种“全碳气凝胶”起了一个萌萌哒的名字叫做“碳海绵”，有没有一种想要摸摸的冲动。

文章插图

也许普通人对于每立方厘米0.16毫克的密度没有概念，下面我们简单做一个对比。在标准大气压下，空气的密度约为每立方厘米1.29毫克。也就是说，这种物质几乎是空气密度的十分之一。 “全碳气凝胶”里面的颗粒达到了纳米量级，所以可见光经过它时会发生瑞利散射①，恰似阳光穿透空气一般。因此，如果它里面没有参杂杂质，看上去会和天空发着幽幽的蓝色，这为它赢得一个相当文艺的名称，叫做“蓝烟” 。
可以看得出来，不管是“石墨”还是“全碳”，其后缀都是气凝胶，那么，到底什么是气凝胶呢？
简单来说，气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体。密度为3千克每立方米。气凝胶的种类很多，有硅系，碳系，硫系，金属氧化物系，金属系等等。
气凝胶又称为干凝胶。乍一听，感觉很奇怪，怎么又是“气”又是“干”呢，看上去似乎有些矛盾。当我们深入了解气凝胶的含义之后，就会发现这两个称呼都非常合理。凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶。
气凝胶非常常见，我们的头发和指甲也属于气凝胶的一种。另外，如明胶、阿拉伯胶、硅胶等都属于气凝胶。
看上去这种最轻的东西似乎弱不禁风，但其实，在很多高科技的领域，气凝胶都有着前景可观的应用。