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二氧化硅气凝胶保护花朵不被煤气灯烧焦
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双层玻璃的原理就是在两片玻璃之间保留空隙，让热难以传导。不妨把玻璃中的原子想象成摇滚演唱会的观众，所有人挤在一起舞动身体。音乐越大声，观众跳得越起劲，彼此的碰撞也越频繁。玻璃内部也是如此：受热越多，原子振动越剧烈，而物体的温度其实就是原子振动的幅度大小。不过由于双层玻璃之间有一道空隙，使得其中一面玻璃的原子振动很难把能量传导到另一面玻璃去。当然，隔温是冷热不分的，双层玻璃可以用在北极让建筑保持温暖，也能用在迪拜把炙热阻绝在建筑之外。
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双层玻璃虽然有效，却仍会损失大量热能，住在酷热或严寒地区的人只要看一下电费账单就一定晓得。能改善吗？呃，我们当然可以使用三层或四层玻璃，只要增加玻璃以阻挡热传导即可。但玻璃很厚实，增加玻璃层数会变得笨重，透明程度也会降低。这时就轮到气凝胶上场了。因为它是发泡材料，等于亿万万层玻璃和空气，所以隔热效果惊人。契史特勒发现气凝胶有隔热和许多其他特性，便在投稿的论文结语中写道：
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“上述观察除了深具科学意义，气凝胶带来的新物理性质也很有意思。”
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的确很有意思。契史特勒发现了世界上最好的绝热体。
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科学界对他的发现短暂赞赏过一阵子，随即忘得一干二净。20世纪30年代，科学家还有其他事情要做，很难判断哪些发明会改变世界，哪些会被遗忘。契史特勒发明气凝胶的1931年，物理学家鲁斯卡（Ernst Ruska）做出了全世界第一台电子显微镜。契史特勒投稿的那一期《自然》里，诺贝尔奖得主物理学家小布拉格（William Lawrence Bragg）发表了晶体内电子衍射的文章。这些科学家发明了视像化的观测工具，让我们得以了解物质和材料的内在结构。这是16世纪光学显微镜发明以来，人类再次发明显微镜，而新的微观世界也就此展开。材料科学家立刻开始探索金属、塑料、陶瓷和细胞的内在构造，从原子和分子层面了解这些物质。那是一段令人振奋的时光，材料界突飞猛进，科学家很快就做出了尼龙、铝合金、硅芯片、玻璃纤维和许多革命性的新材料。气凝胶就这么消失在众声喧哗中，被所有人遗忘了。
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只有一个人还记得，就是契史特勒本人。他觉得胶体结构的美和隔热特性实在太特别了，应该，也必然在未来占有一席之地。虽然二氧化硅气凝胶跟玻璃一样脆弱易碎，但以它极轻的重量而言强度相当足够，显然有工业价值。于是他申请了专利，授权给一家叫作孟山都集团的化学公司生产，于1948年完成一种粉状的二氧化硅气凝胶，命名为山都胶（santogel）。
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作为世上最佳的绝热材料，山都胶似乎前途看好，只可惜生不逢时。20世纪50年代能源价格不断下滑，也没有发现全球暖化的问题。气凝胶造价太高，作为绝热材料一点也不实惠。
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孟山都在绝热材料市场铩羽而归，只好另辟蹊径，为山都胶在墨水和涂料市场找出路，因为山都胶有散光性，能让墨水和涂料变暗，创造出雾面效果。最后山都胶总算找到一份不大光彩的差事，就是充当绵羊用防蝇膏的增稠剂和“凝固汽油弹”的胶化剂。但由于20世纪60和70年代还有更廉价的选择，使得山都胶连这么一小块市场都保不住，孟山都决定全面停产山都胶。契史特勒于1975年过世，生前始终无缘见到这种神奇无比的材料出人头地。
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迷人的材料：10种改变世界的神奇物质和它们背后的科学故事 飞向太空的材质
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后来气凝胶东山再起，不是因为找到了商业用途，而是它的特殊性质引来欧洲核子研究中心物理学家的注意。他们当时正在研究所谓的切连科夫辐射，也就是亚原子粒子以超光速穿透物质时发出的辐射。侦测和分析切连科夫辐射可以了解粒子性质，并提供科学家一种新颖的方法来辨识粒子的种类。气凝胶非常适合作为粒子穿透用的物质，因为它可以说是固态的气体。直到现在，气凝胶依然是物理学家破解次原子世界谜团的绝佳帮手。气凝胶一旦成功踏进物理学家的实验室，有了这些复杂仪器、远大目标和大笔经费支持，名声也就再度水涨船高。
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20世纪80年代初期，气凝胶非常昂贵，只有资金充裕的实验室才用得起。欧洲粒子物理研究中心是其中之一，美国国家航空航天局则紧跟其后。二氧化硅气凝胶在太空探测上的初试啼声之作，是隔离仪器不受极高温的破坏。气凝胶特别适合这类任务，不仅因为它是世界上最好的绝热体，还因为它非常轻盈。为了让宇宙飞船摆脱地球重力进入太空，减轻零件和设备重量非常关键。
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1997年，气凝胶首次使用在火星探路者号上，从此便成为宇宙飞船的标准绝热材料。不过，美国国家航空航天局的科学家一旦发现气凝胶能耐受太空飞行，就想到它还有另一个用途。
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迷人的材料：10种改变世界的神奇物质和它们背后的科学故事 捕捉太空物质
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若你在晴朗的晚上仰望夜空，偶尔会见到流星一闪划过天际。人类很早就知道流星是因高速穿越地球大气层而受热烁亮的陨石，这些陨石主要来自彗星、小行星和太阳系45亿年前形成时所残留的太空尘。人类数百年来一直努力辨识这些天体的构成元素，因为这类知识有助于我们理解太阳系如何形成，甚至能解释地球的化学组成。
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分析陨石的组成元素确实能看出一些有意思的线索，问题是这些成分通过地球大气层时都经过了高温燃烧。因此美国国家航空航天局的科学家就想：要是能到外太空采集这些物质，再原封不动带回地球，那不是更好？
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这个构想的第一个难题是太空中的物体往往移动迅速，例如太空尘一般速度为每秒5公里，相当于时速1.8万公里，比子弹还要快得多，采集起来并不简单。用肉身抵挡子弹时，若子弹的力道超过皮肤的破坏压力，子弹就会贯穿皮肤；若是穿了高破坏强度材质（如凯芙拉纤维）做成的防弹背心，子弹就会遭压扁变形。无论如何，上述两种方法都很危险，不过原则上是可行的，就像“徒手”接板球或棒球一样。关键在于分散球的能量，避免单一点的高压撞击。因此，美国国家航空航天局需要找到一个方法或一样东西，能让太空尘从时速1.8万公里减速为0，又不会损及太空尘或太空船。这东西必须密度极低，让太空尘粒子可以缓缓减速不会受损，但又要在几厘米的距离内就做到，而且最好是透明的，方便科学家找到射入的太空尘。
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如果这世上真有这种东西就已经够神奇，没想到美国国家航空航天局还早就用在太空飞行上了。不用说，这东西就是气凝胶。气凝胶捕捉太空尘的力学原理其实跟特技演员跳楼一样。演员坠落在堆成小山的纸箱上，每个纸箱被压垮时都吸收掉了部分冲力，因此纸箱越多越好。同理，气凝胶里的每个“泡泡”遭太空尘粒子撞击时，都会吸收掉一点点能量，但由于每立方厘米内都有数十亿个泡泡，因此气凝胶足以完好无缺地拦阻住太空尘。
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依据气凝胶的特性，美国国家航空航天局规划了一整套太空任务，让宇宙飞船在太空中轻柔地采集太空尘。1999年2月7日，星尘号宇宙飞船发射升空，船上装载了穿越太阳系所需的装置，并且设定飞向威德二号彗星。美国国家航空航天局除了希望采集外太空的星际尘埃，也打算搜集彗星释出的尘埃，以便研究星体和彗星的构成元素。为了完成任务，他们设计了一个很像巨型网球拍的工具，只是丝线之间不是空洞，而是涂满了气凝胶。
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