他们实际上把这个物体做得比空气还轻。

从最大的船只和飞机到最小的纳米机器人，从最硬的材料到最软的材料...人类一直在努力创造和打破所有世界的最好。不是，2013年，继“世界最轻物质”纪录被中国科学家打破后，2015年，中国再次刷新纪录，生产出每立方厘米0.12毫克的最轻物质。那么，这些超轻材料有什么作用呢？

固化烟雾

世界上最轻的材料叫做气凝胶。气凝胶其实并不新鲜。早在1931，人们就用二氧化硅制作了它。气凝胶内部有很多小孔，里面充满了空气，所以很轻。为了形容它的轻盈，人们还给它起了一个绰号——固化烟。

2011年，美国科学家用镍制成的气凝胶成为当时世界上最轻的材料。在真空中，这种1立方厘米的气凝胶重量只有0.9毫克，比空气还轻。

然而，作为世界上最轻的材料，它的记录没有保持多久就被打破了。2012年，英国和德国的几位科学家研制出了世界上最轻的气凝胶，他们还给这种气凝胶起了一个很酷的名字，叫做“飞行石墨”。1立方厘米的“飞行石墨”仅重0.18毫克。虽然它看起来像一个黑色的不透明海绵，但海绵比它重得多。在体积上，“飞行石墨”几乎由99.99%的空气组成。

超轻“碳海绵”

科技的发展日新月异。在世界上最轻的材料名单中，“飞行石墨”坐在第一位，结果它的屁股在变热之前被另一种新型气凝胶挤了下去。2013年3月，中国浙江大学的一个研究小组用碳纳米管和石墨烯制备了一种超轻气凝胶，命名为“碳海绵”。有多轻？在真空中，1立方厘米的碳海绵重量只有0.16毫克，而同体积的普通空气的重量是同体积氦气的7倍左右。

碳海绵这么轻，是怎么做出来的？

在电子显微镜下，我们可以看到碳海绵中有大量的碳纳米管和石墨烯，正是这两种物质支撑起了无数的小孔。就像大型体育场馆一样，先用钢筋做支撑，再用高强膜做墙体。碳海绵使用碳纳米管作为支架，石墨烯作为壁。

在过去，虽然科学家可以制备气凝胶，但由于工艺的原因，很难大规模生产。现在，中国发明的新技术可以大规模生产碳海绵。

纤维气凝胶

对最轻材料的追求，科学家们并没有停止。2015中国东华大学于院士和丁斌教授领导的纳米纤维研究团队在超轻纤维材料研究方面取得新成果。他们利用普通的纤维膜材料开发了一种超轻超弹性纤维气凝胶。国内的计量认证结果显示，这种纤维气凝胶的固体物质密度仅为每立方厘米0.12 mg。这比中国以前开发的碳海绵每立方厘米轻0.04毫克。

最轻的材料可以用来做什么？

一、清除油污

气凝胶使用的材料不同，用途也会不同。浙江大学研制的碳海绵气凝胶不仅在制备方法上取得突破，而且表现出优越的性能。

碳海绵弹性好，压缩80%后可恢复原状。对油有超快超高的吸附能力，是目前吸油能力最强的材料。现在的吸油产品只能吸收自身重量的10倍左右，而碳海绵的吸油能力是自身重量的250倍，最高达900倍。神奇的是，碳海绵只吸油不吸水。此外，它吸油速度非常快:每克碳海绵每秒可吸收68.8克油。说到这里，很多人想到了碳海绵可以用的地方，那就是清理海上油污。当海面被石油污染时，当碳海绵散落在海面上时，它们会不断地将周围的溢油快速吸入体内。

第二，星际尘埃的吸附

处理石油污染只是碳海绵的一个用途。早在1999年，美国国家航空航天局就用气凝胶来吸附星际尘埃。

星尘号上安装了气凝胶样品收集器，主要用于吸附彗星尘埃和星际尘埃。

当“星尘”号探测器穿过彗星尘埃时，彗星尘埃的速度非常快，约为6.1 km/s，几乎是步枪子弹初速的9倍。如果用常规方法收集这些尘埃颗粒，由于撞击速度过大，彗星尘埃的形状和化学结构都会发生变化，有的甚至会完全汽化。

为了在收集时不破坏它们，气凝胶样品收集器采用硅基固体材料，内部具有类似海绵的多孔结构，99.8%的空间充满真空。当灰尘颗粒撞击气凝胶时，减速并最终停止的过程就像飞机在跑道上滑行和刹车一样。

第三，保温隔音

气凝胶由于其固有的特性，也可以是优良的隔热(绝缘)和隔音材料。

气凝胶除了是最理想的隔热材料之外，还是一种很好的吸音材料。比如中国2015研制的这种纤维气凝胶，可以在100-6300Hz的宽频带内有效吸收声音。

转自微信/姬神营icamp360(所有好玩的智能穿戴和科技的东西都在这里)