祝融火星车上比空气还轻的魔法背心是什么？

中国的“天问一号”火星探测器搭载的“祝融号”火星车于北京时间5月15日7时18分（格林尼治标准时间5月14日23:18） 成功登陆火星。中国自此成为第一个在首次火星计划中，就成功完成对火星“绕、落、巡”的国家。在火星上，祝融号往往要面对“冰火两重天”，火星上的最低温度可能达到－130度，温差100多度，如此恶劣的环境，祝融号如何做好防护，保证任务的顺利实施？这都要靠中国科学家给“祝融号”开发的“空气外套”——纳米气凝胶。

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　　 什么是气凝胶？

　　在解释气凝胶是什么之前，我们要先了解一下，什么是凝胶物质？

　　凝胶，英文是gel，这个单词来源于拉丁文中的gelu（寒冷）或是gelatus（冻结、不可动），这也一定程度上解释了凝胶物质的特性：凝结，无法流动。在适当条件下，凝胶，即一定浓度的高分子溶液或溶胶，粘度逐渐增大，最后失去流动性，整个体系变成一种外观均匀，并保持一定形态的弹性半固体，这种弹性半固体称为凝胶。

　　像我们平时吃的果冻就是水凝胶，果冻是水做的，但果冻里的水却不会流出来，这是因为果冻内部的凝胶物质组成的网格结构，将水固定住了，那如果把水换成空气呢？1931年美国人基斯特勒，根据这个原理将硅胶空隙里的水成功替换成了空气制成了气凝胶，但是由于在当时气凝胶的制备技术比较困难，一直也没有得到重视。直到1970年，里昂大学在研发储存氧气和燃料的物质时，用新的制备技术制出了更高质量的二氧化硅气凝胶，由此气凝胶正式出现在了科学家面前。

　　气凝胶的密度很低，是世界上最轻的固体，内部80%都是空气，放在花朵上甚至不会压弯花蕊，同体积重量甚至轻于空气，具有隔热、耐高温、降噪音、防爆、吸附、耐腐蚀、催化、透光等特性。与传统材料相比，可以用更轻的质量，更小的体积达到更好的效果，就隔热效果来说，厚度仅为传统材料的几分之一的气凝胶，隔热效果却是传统隔热材料2-5倍。

　　 气凝胶行业的发展

　　随着人类的太空探索，由近地轨道太空环境，到深空太空环境甚至未来外星球环境扩展。人类迫切需要一种轻量材料可以适应液氮、高温、极寒、太空腐蚀等各种恶劣环境保护航天器和航天员。而气凝胶这种具有极致性能的特种材料成为实现人类走向深空深海梦想的先决条件，这也让气凝胶被誉为能够改变世界的材料。1997年，火星探路者号首次使用了气凝胶材料，由于气凝胶材料具有良好的隔热效果，可以保证太空设备不受高温的破坏，自此气凝胶材料就成为航空航天设备上的标准隔热材料。

（编辑：焦作站长网）

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