全碳气凝胶

✍ dations ◷ 2024-09-20 11:59:30 #材料,粒子物理学,2012年

全碳气凝胶(英语:Aerographite,暂名)是一种人造发泡物质,微观上是一个由碳组成的多孔而具互连的网络的管状物。全碳气凝胶的密度为180 g/m3 (0.00112 lbs/ft3),是人类创造过的其中一种最轻的结构材料。它是由德国的两所大学——基尔大学和汉堡-哈尔堡工业大学联合开发的,于2012年六月首次被公开在科学杂志上。

全碳气凝胶是一种黑色、不需依靠支撑物而竖立的物质,能被塑造成多变的形状,可大至数立方厘米。它是由具无缝、互连的碳管状物所组成,其管状物的直径约为微米大小,墙壁为15奈米。基于其相对较小的弯曲度和相对较大的墙壁厚度,且外壁为石墨烯状,使其和玻璃碳在性质上约有差异。全透气凝胶的管壁会断开有皱褶,令它具有弹性的特质。

借电子能量损失谱和电导率作测量,可确认全碳气凝胶中的碳键具有sp2杂化的性质。

当外力挤压,全碳气凝胶的电导率会上升,和它的密度作比较,电导率由~0.2 S/m(0.18 mg/cm3时)上升互0.8 S/m(0.2 mg/cm3时),及至37 S/m(50 mg/cm3时)。 因此,当被压缩得愈紧密,导电性能便愈高。

基于全碳气凝胶的管状、互连的网络的结构,全碳气凝胶比其他炭制人造发泡物质(如硅胶气凝胶)更能抵抗拉力。全碳气凝胶可以维持很大的弹性变形 ,并有很低的泊松比。一个三毫米高的全碳气凝胶被压至十分一毫米后,可以完全恢复至三毫米。全碳气凝胶的极限抗拉强度视乎材料密度。全碳气凝胶的极限抗拉强度大约是160 kPa(8.5 mg/cm3时)与1 kPa(0.18 mg/cm3时),相比下,最坚固的硅胶气凝胶的极限抗拉强度为16 kPa(100 mg/cm3时)。在张力下,杨氏模数大约是15 kPa(0.2 mg/cm3),但在压力下会低得多,杨氏模数会由1kPa(0.2 mg/cm3) 上升至7 kPa(15 mg/cm3)。作者所提供的密度是是基于质量的测量,和为了实验也适用于其他结构的人造发泡物质的外在体积的测定。

全碳气凝胶是超疏水性的,所以当它是数厘米大小时会抗拒水。另外,全碳气凝胶对静电效应比较敏感,会自发地被带电物件吸引.

相关

  • 糖浆糖浆(英语:Syrup)是透过煮或其它技术制成的、黏稠的、含高浓度的糖溶液。制造糖浆的原材料可以是糖水、甘蔗汁、果汁或者其它植物汁等。由于糖浆含糖量非常高,在密封状态下它不
  • 三萜类类萜(Terpenoid),是一大类存在于自然界中的有机化合物,属于萜烯的衍生物,有时也归于萜烯的范畴之下。萜类化合物大多由一个或多个异戊二烯单元头尾相连组成,可能为链状,也可能为环
  • 抱子甘蓝抱子甘蓝(学名:Brassica oleracea var. gemmifera),又称球芽甘蓝,俗称小洋白菜、小圆白菜、小卷心菜、小椰菜,是一种蔬菜,味道微苦。煮过的小洋白菜在西餐中常做配菜。抱子甘蓝最早
  • SEC东南联盟(Southeastern Conference,SEC),是美国南部及中西部的一个大学运动联盟,属于NCAA第一级别,而在美式橄榄球项目中则属于美式足球碗赛分区。全项目成员包括有:
  • 国家工商行政管理局1999年规定:印章直径5厘米,中央刊国徽,由国务院制发。中国工商行政管理标识国家工商总局原址现为国家市场监督管理总局中华民国:公平交易委员会、行政院消保处、经济部智慧财产
  • 火星15弹道导弹火星15弹道导弹(韩语:화성-15)是北朝鲜开发的一种洲际弹道导弹。它的首次试射是在本地时间2017年11月28日凌晨3时左右,北朝鲜宣布发射成功,射高达到4475公里,水平距离950公里,估计
  • 火星学会董事: 干部: 是一个提倡人类探险以及定居在火星的非营利组织,由罗勃·祖宾(英语:Robert Zubrin)博士等人于1998年创立。此学会的目的在于教育大众,媒体以及政府,人类在未来探险并
  • 异构化反应异构化反应也称异构化,指某种化学物质在特定条件下改变自身的组成结构,从而成为新物质的反应。产物通常是反应物的异构体。许多异构体的键能相差不大,因此在常温下可相互转化。
  • ATC代码 (C09)A·B·C·D·G·H·QI·J·L·M·N·P·R·S·VATC代码C09(作用于肾素-血管紧张素系统的药物)是解剖学治疗学及化学分类系统的一个药物分组,这是由世界卫生组织药物统计方法整
  • 莫妮卡·莱温斯基莫妮卡·萨米勒·莱温斯基(英语:Monica Samille Lewinsky,1973年7月23日-)是一名美国活动家,电视人物,时装设计师和前白宫实习生。在1995年和1996年于白宫工作时,美国总统比尔·克林