世界上最轻的固体材料是啥？

　　要说我们生活中什么固体最轻，大家首先想到的一定是泡沫板，因为它的密度的确很低，偌大一块泡沫板风一吹就跑了，作为物流填充几乎没有什么重量。但有一种材料比泡沫还要轻，它的密度仅为泡沫板的千分之一，甚至比空气密度还要低，是世界上最轻的固体。什么样的固体能比空气密度还低呢？它是怎么做到的？这么轻的固体能用来干嘛？

　　从我们的生活常识判断，通常固体代表那些比较重的物质，而气体通常象征着比较轻的物质。但大自然就是那么神奇，存在着各种可能，也会出现比如氡气这样大密度的气体，和比空气密度还低的固体，也就是气凝胶，这是一种比空气还轻的固体，而且虽然轻，但是强度也不低，有耐高温的、有承重性好的还有抗辐射的，应用场景也相当之多。可是气凝胶也并不是只有一种，通过不同材料制成的气凝胶也会存在密度和性能的差异。目前存在有三种气凝胶，分别是硅气凝胶、石墨气凝胶和全碳气凝胶，那么它们当中谁才是最轻的固体呢？

　　气凝胶的发现来源自一次有趣的生活实验，科学家在吃果冻时突发奇想，如果把果冻中的水都提取出来，果冻会是什么样的呢？于是便开始通过实验完成这个设想，结果发现果冻具有一种独特的结构，能够锁住其中的水和各种物质，当把其中的水抽干后，果冻就变成了如海绵般轻柔的固体。后来科学家又把目光转移到了和果冻很相似的硅胶上，既然果冻中的液体能取出来，那么凝胶中的液体是不是也能通过某种方式取出呢？

　　这位科学家和同事打赌，这事绝对能成，于是通过实验，利用一种干燥方式把凝胶中的液体替换成了气体，形成一些很小很小的气体空洞，尺度达到了纳米级别。后来美国的航天推进器实验室的一位科学家研制出了用纯二氧化硅制成的气凝胶，也就是硅气凝胶，也是大家最常见到的气凝胶的形象。硅气凝胶的密度仅仅是空气的2.75倍，凝胶中的空气占比达到了99.8%，即使放在小草上面也可以做到纹丝不动，同时还具有很厉害的隔热性，长时间被应用于航天领域。

　　然而即便硅气凝胶已经如此轻盈了，但还有比它更轻的气凝胶，后来以石墨烯材料制成的气凝胶密度更小，甚至还不到空气的五分之一，每立方厘米的重量只有0.18毫克，刷新了最轻固体材料的吉尼斯世界记录。石墨烯气凝胶的可塑性较好，还原性很强，可以用于治理河道污染，吸收其中的工业油脂，同时它还具有不错的导电性，是世界上最轻的导电材料之一。

　　但是石墨烯气凝胶还不是最轻的，我国研发的全碳气凝胶比它还要轻，每立方厘米重量只有0.16毫克，被称为“碳海绵”，就算把它放到天鹅绒上面，天鹅绒也不会变形。其中的也颗粒达到了纳米级别，会产生光学散射效应，就像是幽兰的天空。

　　为什么说气凝胶比空气还轻呢？那它什么没有飘起来呢？这是因为在计算材料密度的时候，并不会把气凝胶中的空气也算在里面，也就是虽然气凝胶的确比空气密度小，但是如果是气凝胶状态下，加上空气本身的质量，气凝胶是不会飞起来的。其实气凝胶虽然听上去很高科技，但是在我们的生活中却非常常见，我们的指甲盖也是气凝胶的一种，由于微观结构的不同，气凝胶才被赋予了各种名字，并广泛应用于各种领域当中，你在生活中有见过气凝胶吗？

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