這個(gè)誕生在20世紀(jì)“尾巴”上的材料,，被稱為世紀(jì)上最輕的固體，是*的“未來(lái)*潛力的十.大材料之一”,，在國(guó)際上十分受重視,，可以說(shuō)是一種戰(zhàn)略性的材料。那么,，氣凝膠到底是為什么被稱為最有前途的材料,？
到21世紀(jì)氣凝膠已經(jīng)發(fā)展壯大成為一個(gè)龐大的“家族”，其中包括金屬氣凝膠,、氧化物氣凝膠、有機(jī)碳?xì)饽z,。其中最火的要數(shù)二氧化硅氣凝膠,，這種氣凝膠看起來(lái)如云似霧，十分的單薄,，但實(shí)際上卻是有名的“胸口碎大石”雜耍人員,，即使上千斤的力量往下壓都不會(huì)發(fā)生任何的形變，用它來(lái)制作防.彈背心或者防.彈車,，根本不懼炸.彈的威脅,，強(qiáng)度十分高。
氣凝膠應(yīng)用
1,、超級(jí)絕熱材料
材料的熱傳導(dǎo)由氣態(tài)傳導(dǎo),、固態(tài)傳導(dǎo)和熱輻射傳導(dǎo)決定。由于氣凝膠材料具有納米多孔結(jié)構(gòu),，因此常壓下氣態(tài)熱導(dǎo)率λg很小,，真空下熱傳導(dǎo)由固態(tài)傳導(dǎo)和熱輻射傳導(dǎo)決定。同玻璃態(tài)材料相比,，納米多孔材料由于高孔隙限制了稀疏骨架中鏈的局部激發(fā)的傳播,，使得固態(tài)熱導(dǎo)率λs僅為非多孔玻璃態(tài)材料熱導(dǎo)率的1/500左右。Nilsson等檢測(cè)室溫下氣凝膠熱導(dǎo)率為0.013~0.016W/（m·K）,，靜態(tài)空氣的熱導(dǎo)率為0.024W/（m·K）,，即使在800℃的高溫下其導(dǎo)熱系數(shù)才為0.043W/（m·K），是目前隔熱性能好的固態(tài)材料,。
（1）太陽(yáng)能熱水器
太陽(yáng)能熱水器及其他集熱裝置的高效保溫成了能否進(jìn)一步提高太陽(yáng)能裝置的能源利用率和進(jìn)一步提高其實(shí)用性的關(guān)鍵因素,。將納米孔超級(jí)絕熱材料應(yīng)用于熱水器的儲(chǔ)水箱、管道和集熱器，將比現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水器的集熱效率提高1倍以上,，而熱損失下降到現(xiàn)有水平的30%以下,。
（2）在熱電池上應(yīng)用
可延長(zhǎng)熱電池的工作壽命，防止生成的熱影響熱電池周圍的元器件,。
（3）軍事及航天領(lǐng)域
與傳統(tǒng)絕熱材料相比,，納米孔氣凝膠超級(jí)絕熱材料可以用更輕的質(zhì)量、更小的體積達(dá)到等效的隔熱效果,。這一特點(diǎn)使其在航空,、航天應(yīng)用領(lǐng)域具有舉足輕重的優(yōu)勢(shì)。如果用作航空發(fā)動(dòng)機(jī)的隔熱材料,，既起到了極.好的隔熱作用,，又減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量。作為外太空探險(xiǎn)工具和交通工具上的超級(jí)絕熱材料也有很好的應(yīng)用前景,。
凝膠在航天中的應(yīng)用遠(yuǎn)不止這些,，美國(guó)國(guó)家宇航局的“星塵”號(hào)空間探測(cè)器已經(jīng)帶著它在太空中完成了一項(xiàng)十分重要的使命———收集彗星微粒。
2,、氣凝膠方陣
科學(xué)家認(rèn)為,，彗星微粒中包含著太陽(yáng)系中原始、古老的物質(zhì),，研究它可以幫助人類更清楚地了解太陽(yáng)和行星的歷史,。2006年，“星塵”號(hào)飛船將帶著人類獲得的第一批彗星星塵樣品返回地球,。
但收集彗星星塵并不是件容易的事,，它的速度相當(dāng)于步.槍子.彈的6倍，盡管體積比沙粒還要小,，可是當(dāng)它以如此高速接觸其它物質(zhì)時(shí),，自身的物理和化學(xué)組成都有可能發(fā)生改變，甚至*被蒸發(fā),。如今科學(xué)家有了氣凝膠,，這個(gè)問(wèn)題就變得很簡(jiǎn)單了。它就像一個(gè)極其柔軟的棒球手套,，可以輕輕地消減彗星星塵的速度,，使它在滑行一段相當(dāng)于自身長(zhǎng)度200倍的距離后慢慢停下來(lái)。在進(jìn)入“氣凝膠手套”后,，星塵會(huì)留下一段胡蘿卜狀的軌跡,，由于氣凝膠幾乎是透明的，科學(xué)家可以按照軌跡輕松地找到這些微粒,。
（4）工業(yè)及建筑絕熱領(lǐng)域
在工業(yè)及民用領(lǐng)域納米孔超級(jí)絕熱材料有著廣泛和極.具潛力的應(yīng)用價(jià)值,。首先,，在電力、石化,、化工,、冶金、建材行業(yè)以及其他工業(yè)領(lǐng)域,，熱工設(shè)備普遍存在,。工業(yè)節(jié)能中，納米孔超級(jí)絕熱材料也起著非常重要的作用,，其中有些特殊的部位和環(huán)境,，由于受重量、體積或空間的限制,，急需高效的超級(jí)絕熱材料,。
3、催化劑應(yīng)用
SiO2氣凝膠具有*的比表面積和孔隙率,，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于Cerenkov探測(cè)器中,，以探測(cè)高能帶電粒子和在太空中捕集隕石微粒的介質(zhì)材料。SiO2氣凝膠也曾一度被用于等離子體研究中作為慣性限制熔融試驗(yàn)體目標(biāo)組分,。因其具有低的表觀密度和熱導(dǎo)率,，極.好的耐高溫性能，氣凝膠作為高效隔熱消音材料很有前途,。
由輕原子量元素組成的低密度、微孔分布均勻的SiO2氣凝膠對(duì)氖具有良好的吸附性能,，因而為慣性約束聚變實(shí)驗(yàn)研制高增益靶提供了一個(gè)新途徑,，這對(duì)于利用受控?zé)岷司圩兎磻?yīng)來(lái)獲得廉價(jià)、清潔的能源具有重要意義,。
4,、日常生活應(yīng)用
氣凝膠也正走進(jìn)我們的日常生活。運(yùn)動(dòng)器材公司鄧祿普（Dunlop）已經(jīng)研制出一系列用氣凝膠加固的壁球和網(wǎng)球球拍,，據(jù)說(shuō)這種球拍能釋放更大的力量,。比如英國(guó)諾丁漢66歲的鮑勃·斯托克爾擁有了一套用氣凝膠隔熱的房子，他也因此成為擁有這種房子的第.一位英國(guó)人,。他說(shuō)：“保溫效果大大改善了,。我把自動(dòng)調(diào)溫器調(diào)低了5度。這真是一個(gè)不可思議的變化,。”
登山者也開始從氣凝膠中受益,。比如位英國(guó)登山者安妮·帕曼特爾穿上帶氣凝膠鞋墊的靴子爬上珠穆朗瑪峰，就連睡袋也加有這種材料,。她說(shuō)：“我唯.一的問(wèn)題就是我的腳太熱,，這對(duì)一名登山者來(lái)說(shuō)是一個(gè)大難題。”
不過(guò)，它還沒能征服時(shí)尚界,。Hugo Boss公司推出了一系列用這種材料制成的冬季夾克,，但在消費(fèi)者紛紛抱怨這種衣服太熱之后不得不下架。
在環(huán)境保護(hù)及化學(xué)工業(yè)方面,，納米結(jié)構(gòu)的氣凝膠還可作為新型氣體過(guò)濾 ,，與其它材料不同的是該材料孔洞大小分布均勻，氣孔率高,，是一種高效氣體過(guò)濾材料,。由于該材料特別大的比表而積．氣凝膠在作為新型催化劑或催化劑的載體方而亦有廣闊的應(yīng)用前景。
5,、電化學(xué)的應(yīng)用
在儲(chǔ)能器件方而,，有機(jī)氣凝膠經(jīng)過(guò)燒結(jié)工藝處理后將得到碳?xì)饽z 這種導(dǎo)電的多孔材料是繼纖維狀活性碳以后發(fā)展起來(lái)的一種新型碳素材料，它具有很大的比表面積（600~1000 m2/g）和高電導(dǎo)率（10~25 s/cm）,。如在其微孔洞內(nèi)充人適當(dāng)?shù)碾娊庖?，可以制成新型可充電電池，它具有?chǔ)電容量大,、內(nèi)阻小,、重量輕、充放電能力強(qiáng),、可多次重復(fù)使用等優(yōu)異特性,，反復(fù)充放電性能良好。
6,、儲(chǔ)氫材料
氫能具有很高的熱值,，燃燒釋能后的產(chǎn)物是水，對(duì)環(huán)境無(wú)污染,，此外,，氫能為可再生能源，不會(huì)枯竭,，因而被譽(yù)為21世紀(jì)的綠色新能源,。美國(guó)Lawrence Livermore國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和伊利諾斯大學(xué)研究表明：炭氣凝膠具有高比表面積、低密度,、連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)且孔洞尺寸很小又與外界相通,，具有優(yōu)良的吸、放氫性能,。美國(guó)能源部于2005年專門設(shè)立了機(jī)構(gòu),，研究摻雜金屬的炭氣凝膠貯氫，并給予財(cái)政資助,。
7,、用于吸附
氣凝膠還可以用作吸附材料,，例如吸附CO2氣體，吸附一些化學(xué)有毒蒸汽,，吸附炸.藥廢水等,。
