你说的没有问题，目前气凝胶保温材料是现在市面上的所有保温产品的最理想的替代品。为什么这么说呢？有一下几点。

气凝胶的常温导热系数可以达到0.020W/m.K（数据来源：金纳气凝胶官网。）是目前传统保温隔热材料中导热系数最低的。

气凝胶保温材料能够达到防火等级A1级标准，不燃级别。

气凝胶保温材料应用领域比较广泛，在电力行业，核电领域，家电行业，轨道交通，船舶，军用户外，航空航天等多领域有着广泛的应用。

气凝胶的发展前景

你们有幻想过移民火星么？

火星在太阳系里是最像地球的行星，不但有大气层还有水的存在。因此人们对它寄予厚望，期待在未来能够实现移民火星的计划。

但是火星的环境只是相对其它天体来说较好，跟地球比起来还差了许多，甚至连沙漠和极地的环境都不如。

但是有一种新材料为移民火星提供了可能性，不但可以建造火星房提供良好的居住环境，还可以做成火星服，解决人们出行的问题。

这种新材料叫做气凝胶，它独占10多项世界纪录，被权威杂志《科学》评为改变世界的十大新材料之首。

美国专门成立一家公司来生产气凝胶，并且要用它来生产宇航服，让人类登录火星进行探险。美国虽然在地球上称王称霸，但是在 科技 这块儿向来不打马虎眼儿。

气凝胶其实就是类似于果冻一样的固体物质，果冻也叫水凝胶，内部包含着大量的水，把这些水换成空气就成了 气凝胶，也叫干凝胶。

这玩意儿看起来跟果冻也没啥区别，外表就像一块Q弹的凉粉，在阳光下还会发生散射，又像一块蓝色的烟雾。

所以它也被称为“冻结的蓝烟”，听起来就挺浪漫的。但是实际上气凝胶的作用大多了，否则也不会被《科学》评为十大新材料之首。

首先简单了解一下气凝胶的特性

第一是轻， 气凝胶是世界上最轻的固体材料，目前最轻的气凝胶叫做“全碳气凝胶”，密度约为0.16毫克每立方厘米，仅为空气密度的1/6。

第二个就是热绝缘， 由于热传导的介质中，空气的热传导系数最低，再加上纳米级的多孔结构，进一步降低导热系数，它的绝热能力比玻璃还要强上39倍。

而且气凝胶本身也非常耐高温，尤其是硅气凝胶，能够抗住1200度的高温不被融化，让它成为了绝佳的隔热材料和保温材料。

在航空航天领域，气凝胶已经成了不可替代的新材料。

第三就是超强的吸附性了。

这也是因为它的纳米孔隙结构，并且还有超强的抗压性，在短时间内就能恢复原状，所以气凝胶也可以添加到其他材料中，使之成为吸附材料。

当然，气凝胶作为能改变世界的新材料，它的作用肯定远远不止这些， 它从被广泛应用到各行各业，彻底改变人们的衣、住、行。

比如把气凝胶添加到布料上，可以做成轻薄保暖的衣服，优良的隔热性能可以保证体温不会散发出去，加上材料比较轻，让人穿起来更加方便出行。

还有建筑行业，医学、化学化工、电力能源等等行业，都可以用到气凝胶。但是气凝胶的制备难度太大，成本高、产量低，目前来说还没办法大面积普及到民用领域。

比如美国和中国今年登火星的火星车，就用到了气凝胶来保驾护航。

除了要在着陆时保护火星车抵御反推发动机产生的高温，还要抵御火星上的严寒天气，因为电池在低温环境下很容易趴窝。

毕竟任何火星车造价昂贵，而且火星隔着太远，任何一丁点的损伤都会造成火星车报废。

那么用气凝胶就可以在火星上建房子么？

火星地表环境看起来就和地球戈壁滩差不多，唯一的区别就是大气稀薄，氧气含量更是少到可以直接忽略。

大气压只有地球的0.8%，如果人体直接暴露在火星上，压力差会使血液中膨胀沸腾，感到极度不适应。

而且由于大气稀薄，火星的保温效果并不好，白天温度也只有零下20来度，晚上更是低到零下80多度，再加上紫外线辐射，没有专门的火星服，人类还真没办法出行。

有的人可能就要问了，这个环境也不算太差啊，起码比月球好多了， 登录月球用的宇航服不可以直接用么？

还真不可以，因为太笨重了。

美国在阿波罗登月时的宇航服，一套重达180斤，比普通成年男子的体重还重，也就是月球引力小，只有地球的1/6，所以宇航员穿上它还能走动起来。

但是火星的引力大约是月球的两倍，也就相当于这套宇航服火星重量为60斤，别说普通人了，就是专业训练的宇航员也没办法穿着它在长时间走动。

所以移民火星首先得有减重版的宇航服。 轻薄耐用还能隔热保温的气凝胶无疑是最佳选择。

同时还可以利用3D打印技术，把气凝胶应用到建筑材料上，建造出保湿保温并能提供标准大气压的封闭式透明建筑。

火星距离地球十分遥远，大规模移民火星首先要解决能源问题。

其次还需要机器人先一步达到火星改造环境，建立起可提供生存的基地，而最主要的还要解决气凝胶量产化的问题。

总之，人类已经可以登录火星，但是要想移民火星还有很长的一段路要走。另外来说，火星环境甚至比地球最恶劣的基地环境还要糟糕。

如果人类能把这些地方改造好，不管是从成本上来讲，还是从舒适度来说，都比移民火星更有优势。

地球是我们最适合生存的地方，请珍惜和保护我们家园。

纺织干货｜这款材料被誉为十大新材料之首！（上）

气凝胶最早由美国科学工作者S.Kistler在1931年制得的一种低密度、高孔隙率的纳米多孔材料，早在1993年美国宇航局NASA就将气凝胶应用到航空航天领域。是目前公认热导率最低的固态材料，也是目前最轻的固体；其优异的理化性能打破了十余项吉尼斯世界纪录，被誉为改变21世纪的十大材料之一。由于它的特殊性能被应用到了很多领域。

（1）军事及航空航天领域

与传统绝热材料相比，气凝胶材料可以用更轻的质量、更小的体积达到等效的隔热效果。这一特点使其在航空、航天应用领域具有举足轻重的优势，目前主要应用在太空服的绝缘材料和飞行器隔热等；

（2）工业及建筑绝热领域

在电力、石化、化工、冶金、建材行业以及其他工业领域，热工设备大量存在。其中由于一些设备的特殊部位和环境，受到重量、体积或空间的限制，都需要用到这种高效的超级绝热材料；

（3）太阳能热水器领域

太阳能热水器及其他集热装置的高效保温是进一步提高太阳能装置的能源利用率和其实用性的关键因素。将气凝胶材料应用于热水器的储水箱、管道和集热器等，比现有太阳能集热效率更高，更有效。

由于气凝胶材料的优异性能，已经被应用到了很广泛的领域，那到底这种材料有没有缺点？国内外的科研工作者一直在研究如何将气凝胶更好地应用到日常服装领域，气凝胶本身柔韧性较差、易碎，目前应用到服装领域的气凝胶是将气凝胶颗粒或粉末与无机纤维或有机纤维结合在一起制成气凝胶毡，这种气凝胶复合材料的保暖性很好，但是克重较重，柔韧性较差，而且在使用过程中气凝胶粉末会逐渐的逸出，体验效果不够理想。

而这一“世纪性难题”终于在2018年得到了解决。据资料显示，国内最早开发出来的纺织专用气凝胶复合材料是由疏博纳米研发出来的，解决了气凝胶材料固有的易碎、掉粉等缺陷，最先开发出了颠覆传统的纺织专用气凝胶复合保暖材料，在保留了气凝胶最轻、最隔热的特点同时将气凝胶真正地做到了柔性可穿戴，并将其应用在服饰中，真正做到了让科技造“服”于人。

美国国家宇航局在2002年的时候，成立了一家专门生产气凝胶的公司，只要在宇航服里加入一层气凝胶，宇航员穿上它进行火星探险不在话下。

为了保障宇航员在外太空的安全，宇航服需要做到防辐射、供氧、热绝缘、抗低温、调节内部温度和提供标准大气压等功能，跟一个人形载人飞船差不多。所以宇航服制造难度大，造价非常昂贵，美国在阿波罗时代设计的月球宇航服，一套价值大约为14亿人民币。

除了贵就是笨重，这样一套航天服重达180斤，宇航员穿上它也就在月球上能走动，在地球上别说迈出“一小步”了，站起来都费劲。

原因就在月球的引力只有地球的六分之一，所以宇航员负重感并不强。而火星的引力大约是月球的两倍，这其中的差距就等于是负重30斤和负重60斤的区别。

所以宇航员穿登月宇航服，是没办法在火星上进行长时间的任务。

虽然火星的环境要比月球好太多，但空气稀薄辐射大，而且没有氧气，昼夜温差达到60度左右，所以宇航服要减重，还不能减少功能。

那么只能从材料入手给宇航服减重，美国科学家声称，宇航员将穿上用新型气凝胶宇航服进行火星探险，这种新型宇航服能承受1200度的高温和零下130度的低温。

气凝胶是一种乳白色的固体材料，内部空间呈纳米级网状孔隙结构，填充介质是空气，说白了就是固体物质包裹着一团特殊状态的空气。

热传导中导热系数最小的就是空气，再加上气凝胶内部的特殊结构，使导热性能进一步下降，所以它是绝佳的隔热材料，一块一厘米厚的气凝胶，相当于10块普通玻璃的隔热效果。

而且气凝胶密度低质量轻，目前最轻的气凝胶空气含量达99%以上，几乎跟空气的重量没有区别。

这些特殊结构的空气对阳光散射比较小，所以气凝胶在阳光下就像蓝色的烟雾，一阵风就能把它吹走。但是你绝对想不到，看似轻薄如烟的气凝胶，其实能承受自身质量几千倍的压力。

气凝胶性质及特点

几种常见保温材料的导热系数（空气导热系数约为0.0267W/（m-K））

气凝胶材料具有孔隙率高、比表面积大、密度超低、热导系数低等特质，总结起来就是超轻、超强、超级绝热、抗压性能强，故其用途非常广泛，在催化、保温隔热等领域被称为神奇材料。尤其是在绝热保温领域，室温导热系数可低至0.012w/(m·k)，堪称是最顶级的绝热材料，用一句“yyds（永远的神）”评价毫不为过，气凝胶作为当下乃至将来最顶级的绝热材料当仁不让。

用气凝胶做宇航服，在保证安全性的前提下，还可以大幅度减重，提升宇航员的舒适度。虽然气凝胶宇航服还没派上用场，美国火星探测器就已经成功登陆火星好几次，但是想要把人送上火星，起码还得等个10年以上。

要知道任何航天任务只要载人，任务难度直接翻几倍，在不考虑安全性的前提下，燃料就是个大问题。

阿波罗登月的运载火箭是土星五号，起飞重量就达到了3400吨，其中燃料就占到了90%。这还是登月计划，要是载人登陆火星，这点燃料是远远不够的。

虽然新型宇航服还派不上用场，但气凝胶凭着优异的隔热性能，已经走出了实验室被应用到各行各业，比如在航空航天和国防军工领域，气凝胶可以作为飞机机舱的隔热层，也可作为高温蒸汽锅炉系统的高效隔热材料。

此外，气凝胶也是各行各业的新材料，把它加入到其他金属或者纺织品等材料中，就如同有魔法一样，将这些传统材料全面加强。

比如气凝胶被压缩后会迅速恢复原状，加上内部的孔状结构，让其具有强大的吸附能力，可以作为理想的新型吸附材料，不但可以吸附油污、有毒气体，还可以吸附水中的铅、水银等重金属，可以用来治理水源污染等问题。

因其优异的热绝缘性能，不少厂家研制出一系列户外御寒用具，比如登山运动员的鞋垫和睡袋，高端化妆品行业也将气凝胶添加到面霜等护肤产品中。除此之外，气凝胶还被应用到化学、建筑工业、电池电力行业等各行各业。

国际顶尖权威学术杂志《科学》，曾罗列出可以改变世界的十大新材料，其中气凝胶独占10多项世界纪录，位居十大新材料之首。

然而就这么一种神奇的新材料，它被发明出来源于一场赌约。1931年，美国教授奇德勒和同事打了个赌，看谁可以把果冻中的液体换成气体，并且还要保证固体状态。

果冻其实就是一种水凝胶，这是一种极为亲水的三维网络结构凝胶，能保持大量的水分而不溶解，含水量可以高达99%，使其弹性十足又能保持固态。

如何把这些水分替换成空气呢？教授先用酒精替换掉果冻里的水，然后把酒精果冻放入高压灭菌器里，加热到果冻内部酒精气化的临界点，酒精就会变成半液半气状态，专业术语叫“超临界流体”。

这时果冻的固体骨架察觉不到酒精在气化，也就是通常所说的“趁它不注意的时候”，让多余的气体逸出就得到了气凝胶。教授就是用这种方法制备了各种材质的气凝胶，并将研究结果发表在《自然》杂志上。

但不管气凝胶在后来多么有研究价值，它在问世之初并没有得到反响，甚至在之后的30年里，气凝胶的基础研究和实际应用都是处于停滞的状态，最多也就是当做牙膏的添加剂。

直到法国火箭专家在1970年的时候，为了制造火箭燃料存储材料，在奇德勒教授的研究基础上，改进了气凝胶制备方法，用甲醛代替酒精，制造出高质量的硅气凝胶，而且时间也快上不少。

这一次的技术改进让气凝胶走进实际应用，也让更多的人参与到研究当中。有了实验室、实验经费以及任务目标，气凝胶的研究在此后20多年里，搭上了发展的快列车。

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