科普
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2019-04-09
出于对果冻的好奇，美国科学家和化学工程师塞缪尔·基斯勒发明了一种新材料——气凝胶。
气凝胶不但是世界上最轻的材料，还是最好的隔热材料、它能阻断传导、对流和辐射传热方式。气凝胶还具有高弹性，是迄今为止吸附能力最强的物质，它只吸油，不吸水。由于具备上述的有点，使得它在化学、电学、航空、航天技术及生命科学等领城中具有应用前集。
1931年，基斯勒研究发现，锁住果冻水的结构是一个个小型“笼形网格”，也就是胶原蛋白分子。能不能把网格中的水用其他东西取而代之，人工制造出什么新型材料呢？
基斯勒琢磨着把“胶体”中的水蒸发出来，经过反复试验，他用“置换法”最终制作了第一块气凝胶，成为新世纪具有发展前途的十大著名新材料之一。
1931年，基斯勒以“共聚扩散气凝胶与果冻”为题，在《自然》杂志发表论文；他还成功制作二氧化硅气凝胶，成为世界上最轻的固体材料。1937年，他先后成功制作了氧化铝、酒石酸镍、氧化锡、琼脂、三氧化钨、硝化纤维、纤维素和卵白蛋白等气凝胶。
针对硅气凝胶强度差的弱点，研究人员找到了一种新工艺， 但由于制备过程更加繁琐，密度也随之加大，众多原因使气凝胶在实用性的开发上裹足不前。
2013年4月9日，中国科学院化学研究所徐坚、赵宁，利用分子设计技术，制备出一种桥式连接的气凝胶材料，由于方法简便、材料性能优异、适于实现规模化生产，为气凝胶在众多领域的实际应用奠定了科学和技术的基础。
气凝胶材料示意图
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