浙大实验室诞生超轻气凝胶堪称世界上最轻的固体材料
气凝胶
气凝胶[编辑]气凝胶拥有强大的隔热功能一块重2.5公斤的砖头由一块重2克的气凝胶支撑着气凝胶因散射呈蓝色气凝胶（Aerogel），也称作空气胶或是稀密封，是世界上密度仅次于全碳气凝胶（Aerographite，暂名）的人造发泡物质。
它的制造是将气体取代液体在凝胶中的位置而成，而如此做出的结果造就了拥有数种杰出特性的极轻物质。
其中最引人注目的是它良好的隔热能力。
这样的物质拥有许多俗名与昵称，如：冻结的烟雾（frozen smoke）、固态的烟雾（solid smoke）、固态的空气（solid air）、蓝烟（blue smoke）、旧金山之雾（San Fransisco fog）等，而这些都源自于他的透明性与物质中的光线散射能力。
不过，这种物质的触感却像是聚苯乙烯一般。
Samuel Stephens Kistler在1931年发明气凝胶。
而这一切是因为他与Charles Learned 之间的赌注，竞争看谁有办法将凝胶里的液体成分用气体取代却不使发泡的间壁收缩崩塌。
最后Kistler办到了。
气凝胶借由超临界干燥法（Supercritical drying）将凝胶里头的液体成分抽出。
这种方法会令液体缓慢的被脱出，但不至于使凝胶里的固体结构因为伴随的毛细作用被挤压破碎。
世界上第一个气凝胶体的主要成分是硅胶。
Kistler随后又造出了以铝、铬、氧化锡为基础物质的凝胶。
第一个碳凝胶体则迟至1980年代以后才被开发。
目录[隐藏]•1性质•2安全性•3发展•4参见性质[编辑]此物质极轻。
其密度大约为3mg/cm3仅仅为空气的三倍重。
(由Larry Hrubesh领导的LLNL实验室首先制备出世界上密度最小的CO2气凝胶)尽管气凝胶里有个胶字，但它其实是坚硬而干燥的物质，就其物理性质与胶体一点也不类似。
被称为胶是由于它的制造过程提取于凝胶。
提起指尖轻轻在凝胶表面按压一下并不会留下痕迹；如果以加重的力道按压会造成永久的凹陷；而加上足够的力量会让它如玻璃般破碎散落成块。
科学家发明世上最轻神奇固体材料--气凝胶
科学家发明世上最轻神奇固体材料--气凝胶气凝胶--被科学家喻为可改变世界的神秘物质气凝胶的应用逐渐溶入人们日常生活气凝胶是世界最轻的固体材料据国外媒体报道，一种材料可以避免你的房屋遭受炸弹袭击，可以吸收溢出的油，甚至该材料还能帮助人类探测火星。
它就是被科学家喻为本世纪能够改变世界的物质--气凝胶。
被称为"冰冻烟雾"的气凝胶是本世纪奇迹材料这种材料就是气凝胶，目前世界上最轻的固体，它能够抵御1公斤炸药的直接爆炸，而且可以承受超过1300摄氏度高温喷射。
目前，科学家们正在积极开发该材料新的应用领域，从下一代网球球拍到用于人类登陆火星所穿着的超级绝缘太空服。
预计气凝胶将成为与上世纪神奇材料相提并论，比如：上世纪30年代酚醛塑料、80年代碳纤维和90年代硅树脂。
美国西北大学化学教授莫科瑞纳特茨迪斯说，"这是一个非常神奇的材料，它是迄今为止人类生产的密度最低的材料，同时它还有诸多用途，诸如用于过滤污染水质、对超高温度进行绝缘处理以及珠宝行业也使用它。
"人们更习惯称气凝胶为"冰冻烟雾"，它是将硅胶快速萃取水分，紧接着用二氧化碳代替水分。
因此，它在极端高温和吸收诸如原油等污染物质方面有显著表现。
三大应用领域：太空宇航、防爆装置、除污吸附剂据了解，气凝胶的发明过程富有戏剧色彩，1931年，它是在美国化学家打赌中研制成功的。
但是早期产品材料脆弱、价格昂贵，最初仅供实验室研究。
几十年之后，美国宇航局意识到该材料的特殊性，对此颇感兴趣，进而气凝胶才逐渐进入应用领域。
1999年，美国宇航局"星尘"号太空探测器携载着装满气凝胶的拳击手套进入太空，并计划用气凝胶捕捉彗星尾部尘埃微粒，2006年，"星尘"号满载由气凝胶采集的彗尾尘埃样本回到地球。
2002年，由美国宇航局创建的阿斯彭气凝胶公司生产出了更坚固、更韧性的气凝胶。
着眼于未来，科学家们正在研制利用气凝胶作为新型太空服的绝缘内衬材料，有助于2018年宇航员首次登陆火星。
中考题：碳海绵：世界最轻固体材料
【中考题原创】碳海绵：世界最轻固体材料湖北省石首市文峰中学刘涛434400【经典中考试题】（北京）“碳海绵”是已知最轻的固体材料（如下图所示），由碳元素组成，具有多孔结构，弹性好。
它对石油有很强的吸附能力（不吸水），将吸入的石油挤出后仍可恢复原状。
下列关于碳海绵的说法正确的是（填字母序号）。
A．具有吸附性B．可重复使用C．可处理海上石油泄漏解析：阅读题干提供的有关碳海绵的有用信息，碳海绵具有多孔结构，极强的吸附性，可用于重复使用处理海上石油泄漏难题，则正确说法是ABC。
【知识链接】浙江大学高分子系高超教授课题组制备出了目前世界上最轻固态材料“超轻气凝胶”昵称为“碳海绵”，密度仅是空气的1/6，具有超强的高弹性、吸附性和储电能力，且可以任意调节形状，令生产过程更加便捷，也使这种超轻材料的大规模制造和应用成为可能。
这一进展被《自然》杂志在“研究要闻”栏目中重点配图评论。
【中考题原创】1．2013年3月，浙江大学实验室里诞生了世界最轻材料“全碳气凝胶”即“碳海绵”其密度仅是空气的1/6，这种材料放桃花花蕊上，花蕊也能承受重压（如右图）。
碳海绵具备高弹性和疏松多孔的结构，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质）。
下列关于“碳海绵”的说法中不正确的是（）A．碳海绵是一种有机高分子材料B．碳海绵常温下化学性质不活泼C．碳海绵具有很强的吸附性D．碳海绵在一定条件下可还原氧化铜2．浙江大学实验室采用更为简便的制备方法，将石墨烯做成三维多孔材料冲击最轻材料的记录，碳海绵的形状、尺寸可任意调节，大规模制造成为可能。
我国的石墨储备非常丰富，占全世界的2/3，我国科学家不断探索石墨高效利用的方法。
则：⑴将含有石墨烯和碳纳米管两种纳米材料的水溶液在低温环境下冻干，去除水分、让其保留完整的骨架。
在电子显微镜下，碳纳米管和石墨烯（两者都是碳单质）共同支撑起碳海绵的无数个孔隙，则碳海绵属于一种（选填“纯净物”或“混合物”）。
气凝胶 15项吉尼斯纪录 列表
气凝胶：创造15项吉尼斯纪录的神奇材料气凝胶，又称超轻多孔材料，是一种由96%以上的空隙构成的固体材料。
由于其独特的物理结构和化学性质，气凝胶在各个领域都展现出了惊人的潜力，创造了多项吉尼斯世界纪录。
本文将以15项吉尼斯纪录为线索，探讨气凝胶在不同领域的应用和突破。
一、世界上最轻的固体气凝胶因其大量的微孔结构，拥有非常低的密度，因此被认定为世界上最轻的固体材料，十分轻盈，让人难以置信。
二、世界上最低的热导率由于其多孔结构，气凝胶表现出惊人的隔热性能，使其成为世界上热导率最低的材料之一。
三、世界上最高的比表面积气凝胶的高比表面积使其具有极强的吸附性能，是世界上比表面积最高的固体材料之一，广泛应用于催化剂、吸附剂等领域。
四、世界上最低的密度固体正是由于其极低的密度，气凝胶被认定为世界上最低密度的固体材料，这一特性为其在航空航天等领域的应用提供了巨大便利。
五、世界上最强的吸声材料由于其多孔结构和高比表面积，气凝胶表现出了卓越的吸声性能，成为世界上最强的吸声材料之一。
六、世界上最强的隔热材料气凝胶因其低热导率和隔热性能，被认定为世界上最强的隔热材料，被广泛应用于建筑、航天航空等领域。
七、世界上最强的吸油材料气凝胶因其高比表面积和亲油性，被认定为世界上最强的吸油材料，广泛应用于油水分离、环保清洁等领域。
八、世界上最强的抗拉材料通过特殊处理，气凝胶表现出了出色的抗拉性能，被认定为世界上最强的抗拉材料之一，被广泛应用于新能源、新材料等领域。
九、世界上最好的保温材料气凝胶因其低密度、低热导率和多孔结构，表现出了出色的保温性能，成为世界上最好的保温材料之一。
十、世界上最好的隔音材料由于其多孔结构和吸声性能，气凝胶成为世界上最好的隔音材料之一，广泛应用于建筑、交通等领域。
十一、世界上最好的吸湿材料气凝胶因其亲水性和大量的微孔结构，成为世界上最好的吸湿材料之一，被广泛应用于湿度调节、干燥剂等领域。
十二、世界上最好的吸附材料由于其高比表面积和多孔结构，气凝胶成为世界上最好的吸附材料之一，广泛应用于医药、环保等领域。
2023-2024学年人教版八年级上册物理期末专项训练：综合题(含答案)
2023-2024学年人教版八年级上册物理期末专项训练：综合题1．气凝胶是一种多孔状、类似海绵结构的硅元素固体。
这种新材料的密度仅为3kg/m3，看似脆弱不堪，其实非常坚固，而且最高能承受1400℃的高温。
将一块气凝胶压缩至很小后，它能迅速复原。
气凝胶还可被用于制作隔热宇航服。
（1）“气凝胶”具有：密度（填“大”或“小”）、耐高温、隔热性好、富有弹性等物理特性；（2）有人做过这样一个实验：在一正方体金属块的一个面上涂上6mm厚的气凝胶，结果在1kg的炸药爆炸中气凝胶毫发无损。
若金属块的一个面的面积为5m2，则覆盖在金属块上的气凝胶的体积和质量分别为多少？（3）某大型飞机的某个零件采用超高强度结构钢制造，需要钢材79kg，若采用气凝胶代替钢材来制造一个同样大小的零件，则需要气凝胶的质量为多少？（钢的密度为7.9×103kg/m3）2．2018年10月20日，我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机AG600水上首飞成功，这是我国航空工业坚持自主创新取得的又一重大科技成果。
（1）新型飞机研制中，常将飞机放在风洞中固定不动，让模拟气流迎面吹来，便可以模拟空中的飞行情况。
此时，机舱里的飞行员感觉飞机在飞行，则他所选的参照物是。
A．飞机B．模拟气流C．地面D．他本人（2）若飞机正在离地面2720m的高空匀速直线飞行，此时飞机的速度是声速的1.5倍。
那么，当你听到飞机的轰鸣声时，立即抬头观看时，飞机已飞到你前方多远的地方？( )（已知此时声速为340m/s）3．在一次野外步行郊游的过程中，为得知自己在步行时的速度，小明利用运动手环测量了如图所示的步数和步行的时间并进行了记录。
（1）根据以上数据，可以计算得小明在这个过程中的平均步幅为m，平均速度大小为km/h；（2）若小明在接下来的20分钟内继续快速步行了2.4km，则在该50分钟内他的平均速度大小为m/s；（3）若运动手环测得的距离比小明实际走过的距离远，则会导致计算得到的平均速度数值比实际的平均速度偏，你的判断依据为。
初三化学金刚石石墨和碳60试题答案及解析
初三化学金刚石石墨和碳60试题答案及解析1.2013年我国科学家制成了世界上最轻的材料——“碳海绵”。
“碳海绵”具有高弹性和疏松多孔的结构，主要成分是石墨烯（碳的一种单质）。
下列说法错误的是A．“碳海绵”在常温下化学性质活泼B．高弹性和强吸附性属于“碳海绵”的物理性质C．“碳海绵”可用于处理海上石油泄漏D．“碳海绵”在氧气中完全燃烧的产物是二氧化碳【答案】A【解析】A、“碳海绵”的主要成分是碳，在常温下化学性质稳定，错误，B、高弹性和强吸附性属于“碳海绵”的物理性质，正确，C、“碳海绵”具有疏松多孔的结构，具有较强的吸附性，可用于处理海上石油泄漏，正确，D、“碳海绵” 的主要成分是碳，在氧气中完全燃烧的产物是二氧化碳，正确，故选A【考点】碳单质的性质2.不属于碳元素的同素异形体的是A．金刚石B．石墨C．碳60D．一氧化碳【答案】D【解析】同素异形体，是相同元素组成，不同形态的单质。
金刚石、石墨、碳60都是由碳元素组成的单质，属于碳元素的同素异形体。
一氧化碳是碳和氧两种元素组成的化合物，不属于碳元素的同素异形体。
所以应选D项。
【考点】同素异形体3.关于水墨画能长期保存不褪色的解释中，正确的是A．碳具有还原性B．碳的颜色比其它物质黑C．碳不与任何物质反应D．碳在常温下性质很稳定【答案】D【解析】关于水墨画能长期保存不褪色，说明碳在常温下不与空气中的成分反应，故原因是碳在常温下性质很稳定，，答案选择D【考点】碳的化学性质4.（4分）物质的结构决定物质的性质。
观察以下示意图，回答问题：（1）从宏观看以上四种物质都是由________元素组成；（2）石墨可以导电，金刚石不能，从微观看石墨和金刚石的物理性质不同的原因是的排列方式不同；从物质分类的角度看，木炭不同于其他三种物质。
前面三种属于_______物，木炭属于_________物。
【答案】碳碳原子纯净混合【解析】（1）从宏观看以上四种物质都是由碳元素组成的单质；（2）因为金刚石、石墨的内部碳原子的排列方式不同，导致两种物质物理性质差异很大；（3）从物质分类的角度看，金刚石、石墨、C都是由一种物质组成，属于纯净物，木炭中含有多种成分，属于混合物．60【考点】碳元素组成的单质5.碳单质存在形式多种，用途各不相同，下列图中体现活性炭用途的是（）【答案】D【解析】A是利用石墨的软、滑和深灰色；B是利用石墨的导电性；C是利用金刚石的硬度大；D 是利用活性炭的吸附性，将水中的异味除去。
神奇的碳海绵
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神奇的碳海绵
作者：
来源：《中学科技》2013年第06期
最近，浙江大学从事高分子材料研究的科研人员制备出了一种超轻气凝胶——碳海绵，又被称为全碳气凝胶。
据称，它的固态材料密度为每立方厘米0.16毫克，仅为空气密度的1/6。
在电子显微镜下，可以观测到碳海绵的碳纳米管和石墨烯共同支撑起无数的孔隙，使其轻量化达到最大，并刷新了目前世界上最轻材料的吉尼斯纪录。
据碳海绵的发明者——高超教授介绍，碳海绵具备高弹性，被压缩80%后仍可恢复原状，同时它对有机溶剂具有非常高的吸附能力，是迄今为止吸油能力最强的材料，大概能吸收自身质量的250倍（最高吸收量可以达到自身质量的900倍），而一般产品的吸油能力仅为其自身质量的10倍左右。
碳海绵的这一特性，可以用来处理海上的漏油事故——一方面，碳海绵可以迅速地把漏油吸收，并且不会吸收海水，大大地提高了吸油的效率；另一方面，由于其弹性极好，可以通过挤压吸足油的碳海绵，将漏油和“碳海绵”都回收利用。
（史军）。
第一学期八年级物理第六单元考试题
第一学期八年级物理第六单元考试题物理是被很多人称之拦路虎的一门科目，同窗们在掌握知识点方面还很完善，为此小编为大家整理了第一学期八年级物理第六单元考试题，希望可以协助到大家。
一、填空：1、我国浙江大学研制出了一种超轻气凝胶全碳气凝胶，刷新了目前世界上最轻资料的纪录。
其外部由碳纳米管和石墨烯共同支撑起有数个孔隙，充满着空气，因此极为轻盈，密度仅为0.16 mg/cm3，为__________g/cm3。
2、一瓶铭牌标有5L的鲁花牌花生油,密度为0.94103㎏/m3,质量为________㎏。
这瓶花生油用去一半后,剩下花生油的密度为________㎏/m3。
3、一只铜盆的质量是540g，一只铜壶的质量是270g，，那么它们的质量之比是它们的体积之比是 ;它们的密度之比是。
4、鸡尾酒是由几种不同颜色的酒分配而成的，经分配后不同颜色的酒界面清楚，这是由于不同颜色的酒具有不同的________。
5、装在烧杯中的水倒出一局部后，剩下的水的密度如何变化________;密封在容器中的一定质量的气体被抽出一局部后，容器中剩余气体的密度如何变化________(填变大、变小或不变)6、在探求物质的质量与体积关系的实验中，得出甲乙两种物质的质量与体积的关系图象如下图，取等体积的两种物质，那么________(选填甲或乙)的质量大;质量相等的甲、乙两种物质体积之比是________。
二、选择题7、质量为100的水结成冰后，它的质量为( )A.110gB.100gC.90gD.10g8、关于一些物理量的估量，以下数据最接近实践的是：( )A.课桌高度约为80mmB.正常形状下，人两次心跳的时间距离大约0.1sC.一个鸡蛋的质量约200gD.人体正常温度为40℃9、以下关于物质的密度说法正确的选项是 ( )A物质的密度与它的质量成正比，与它的体积成正比B对某种物质而言，它的质量和体积成正比C某种物质的密度大小与它的质量和体积有关D只需测出物质的密度，就可以完全判定它是哪种物质10、人体密度约等于水的密度，那么一名中先生的体积最接近以下数值中的 ( )A 0.005m3B 0.05m3C 0.5 m3D 5m311、以下质量约为0.2kg的是 ( )A、一只老母鸡B、一只梨子C、一只鸡蛋D、一只蚂蚁12、由同种物质制成的两个实心小球，那么以下说法错误( )A、质量大的，体积也大B、质量小的，体积也小C、质量小的，体积大D、质量相等的，体积也相等13、用调理好的托盘天平称量一只烧杯的质量时，当天平的右盘加上最小的砝码后，发现指针稍微向分度盘中线的左侧偏斜，为了使天平平衡，应该( )A.把天平右端的平衡螺母向外旋出一些B.把天平右端的平衡螺母向里旋进一些C.把标尺上的游码向右移一些D.把天平右端的底部垫高一些14、如下图，由不同物质制成的甲、乙两种实心球的体积相等，此时天平平衡。
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浙大实验室诞生超轻气凝胶堪称世界上最轻的固体材料
记者从浙江大学获悉，该校高分子系高超教授的课题组成功制备出一种超轻气凝胶，取名“碳海绵”。
该成果刷新了目前世界上最轻固体材料的纪录，弹性和吸油能力令人惊喜，被《自然》杂志重点配图评论。
据了解，气凝胶是入选吉尼斯世界纪录的最轻的一类物质，因其内部有很多孔隙，充斥着空气，故而得名。
2011年，由美国HRL实验室、加州大学欧文分校和加州理工学院合作制备的一种镍构成的气凝胶，密度为0.9 mg/cm3，创下了当时最轻固体的纪录。
“你看，把这种材料放在蒲公英花朵上，柔软的绒毛几乎没有变形。
”高超指着这张入选《自然》杂志年度十大图片的照片说道。
图片给高超留下了深刻印象，“当时我就在想，能不能制备出一种材料，挑战这个极限。
”
高超告诉记者，课题组这些年一直从事石墨烯宏观材料的研发，两年前，他们打算把石墨烯（碳的二维形态）做成三维多孔材料来冲击这一纪录。
在浙江大学的实验室里，记者看到了这些大小不等的“碳海绵”：大的如网球，小的如酒瓶塞。
在电子显微镜下，碳纳米管和石墨烯共同支撑起无数个孔隙。
“值得欣喜的是，这种气凝胶实现了批量合成，可控性也大大提高。
”高超告诉记者，以往科学家主要采用溶胶—凝胶法和模板导向法来制备气凝胶。
“前者可以批量合成，但可控性差；后者能产生有序的结构，但依赖于模板的精细结构和尺寸，难以大量制备。
”
课题组另辟蹊径，探索出无模板冷冻干燥法，将溶解了石墨烯和碳纳米管的水溶液在低温下冻干，便获得了“碳海绵”，还可以任意调节形状。
“不需要模板，只与容器有关。
容器多大，就能制备多大。
”高超说。
记者了解到，高超课题组制备的“碳海绵”密度只有0.16 mg/cm3，是最轻纪录保持者。
《自然》杂志点评说：它高弹，被压缩80%后仍可恢复原状；对有机溶剂具有超快、超高的吸附力，是已报道的吸油力最高的材料。
采访时，高超表示对申报吉尼斯世界纪录兴趣不大，他说：“轻并不是它最大的新意所在，这项成果的价值在于其简便的制备方法，以及材料所展现出来的优越性能。
”
“也许某一天发生漏油时，可以把它们撒在海面上，就能把漏油迅速地吸收进来。
因为有弹性，吸的油能够被压出来回收利用，‘碳海绵'也能重新使用。
”据高超介绍，“碳海绵”还可能成为理想的相变储能保温材料、催化载体以及高效复合材料，“但要让这个新材料走出实验室，实现其应用价值，还得依靠现实社会以及产业界的想象力。
”。