蜻蜓翅膀“變”氣凝膠

宋也

氣凝膠是世界上密度最小的多孔材料，目前最輕的氣凝膠僅有每立方厘米0.16毫克，甚至可以在空氣中飛行。氣凝膠不僅是非常好的絕緣材料，還是良好的隔熱材料，可以應(yīng)用在很多方面。比如氣凝膠可以用作太陽能熱水器的隔熱材料，可以很好地保溫，提高熱水器使用效率;可以用來制作保暖衣物，保暖能力好又輕薄;還可以制作輕便又有彈性的球拍……

但是氣凝膠制作成本高，制作困難，所以現(xiàn)在的氣凝膠一般只用于航天航空器上，一般日常生活中用不起這種新材料。不過最近，研究人員意外地從蜻蜓身上找到了制作氣凝膠的簡易又廉價(jià)的方法。

英國的一名昆蟲學(xué)家在觀察蜻蜓的翅膀時(shí)，驚訝地發(fā)現(xiàn)蜻蜓的翅膀上布滿了細(xì)小的氣孔，這跟氣凝膠的結(jié)構(gòu)完全相同！這引起了研究團(tuán)隊(duì)的疑問，為什么蜻蜓的翅膀會有這樣的結(jié)構(gòu)呢？通過長期的觀察，研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)蜻蜓處于幼蟲階段時(shí)，它的翅膀十分柔軟且濕潤，然后蜻蜓幼蟲會產(chǎn)生碳酸氫鈉分子，碳酸氫鈉分子和翅膀里的水反應(yīng)，產(chǎn)生并釋放二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳會“吹干”蜻蜓幼蟲的翅膀，并使翅膀產(chǎn)生氣孔，幼蟲翅膀會形成輕盈、干燥、穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

了解了蜻蜓翅膀的形成過程，研究團(tuán)隊(duì)開始在實(shí)驗(yàn)室中模擬這個(gè)過程。研究人員設(shè)計(jì)了一個(gè)裝滿水的二氧化硅凝膠層，通過加入碳酸氫鹽分子，產(chǎn)生二氧化碳以干燥凝膠層，同時(shí)，二氧化碳分子不會被釋放出去，而是被“鎖”在凝膠層中，這樣能夠防止凝膠層的塌陷，干燥后的二氧化硅凝膠層具有輕薄和堅(jiān)固的性質(zhì)，氣凝膠就此產(chǎn)生。

氣凝膠是一種令人驚嘆的材料，安全、輕便、穩(wěn)定，根據(jù)蜻蜓翅膀制作出的氣凝膠，制作過程簡單，制作成本低，無論是結(jié)構(gòu)還是性能，都與傳統(tǒng)方法制作出的氣凝膠完全相同。研究人員表示，因?yàn)檫@項(xiàng)制作氣凝膠的新技術(shù)，氣凝膠或許可以得到大規(guī)模應(yīng)用，甚至在未來，他們還能創(chuàng)造出可以建造房子的氣凝膠。