钻石气凝胶的自保温砌块坚固与轻灵

Fall_Ark @ 2011.05.11 , 19:36

via PhysOrg, RSC

气凝胶（Aerogel）是人类所能制造出密度最低、最轻的固体，然而由于其内部结构呈犯科则的海绵状，所以导电性和光学性质较量差——看上去恍惚一片，也因此有了“凝烟”的绰号。那么，有没有步伐对这一点举办改革、把气凝胶混乱无章的内部布局整理得层次理解呢？

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一般的气凝胶

美国科学家们通过高温和高压——完全效仿钻石在自然界中的形成进程——制造出了具有金刚石晶体结构的碳气凝胶，可能说，具有气凝胶布局的金刚石晶体。没错——这种被称为“钻石/金刚石气凝胶（Diamond Aerogel）”的新产品同时切合金刚石晶体和睦凝胶两者的界说，是两种原来特性迥异物质的完美团结。

详细的建造进程是这样的：科学家们拿出一块碳气凝胶，这时这块气凝胶的内部布局照旧海绵状的；然后将其放进一个金刚石对顶砧（Diamond Anvil Cell）中，往个中灌满氖气（Neon Gas）之后，施以20G帕的高压和1200K的高温，无定型硼粉，硬生生地将碳气凝胶“结晶化”。——别看这一进程说得轻松，为了让气凝胶不在庞大的压力和温度之下直接支离破碎，在气凝胶布局孔隙中的氖气可谓至关重要，因为它在5G帕以上的高压下会成为固体，起到支撑气凝胶懦弱布局的浸染。

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借助激光施以高温

纵使如此，用金刚石对顶砧制造出的钻石气凝胶也只能是小小一块，宽度只在人类头发的两倍宽阁下。研究小组组长Peter Pauzauskie暗示，Copper powder，对付这一结晶的详细情况条件还不是很明晰，如果不需要每次都用上20G帕和1200K的话，或者出产起来会容易很多。——不外，就这么一小块钻石气凝胶也就够人们欢快的了。这种全新的物质是已知最轻的金刚石晶体，密度为40毫克/立方厘米，并且由于布局整齐，其导电性和光学性质都值得等候——好比说，它是完全透明的。另外，由于碳质料和人体不排异，钻石气凝胶也可以用来“装点”人的体内，在“坚固”和“轻灵”之间提供一个折中的选择。

但愿研究者们早日取得打破，最好来个贸易化什么的，让我们可以问上一句：钻石长长远， Titanium Nitride powder，何如气凝胶？

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