p Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Gao Chao desenvolveu o aerogel ultraleve - ele quebra o recorde do material mais leve do mundo com flexibilidade e absorção de óleo surpreendentes. Este progresso é publicado na coluna "Destaques da pesquisa" em Natureza . p O aerogel é a substância mais leve registrada pelo Guinness Book of World Records. Recebe esse nome devido aos seus poros internos cheios de ar. Em 1931, O cientista americano Kistler produziu pela primeira vez aerogel com dióxido de silício, e apelidou de "fumaça congelada". Em 2011, Laboratório HRL, Universidade da Califórnia Irvine, e o California Institute of Technology colaborou no desenvolvimento de aerogel de níquel com densidade de 0,9 mg / centímetro cúbico, o material mais leve recorde na época. Não poderia nem causar deformação em flocos de flores de dente-de-leão. A imagem do aerogel de níquel foi selecionada como uma das dez melhores imagens de Natureza . Profundamente impressionado com a foto, O Prof. Gao Chao se perguntou:é possível desafiar o limite com novos materiais?

p A equipe de Gao Chao desenvolve há muito tempo materiais macroscópicos de grafeno, como fibras de grafeno unidimensionais e filmes de grafeno bidimensionais. Desta vez, eles decidiram fazer material poroso tridimensional de grafeno para quebrar o recorde. Em seu laboratório, o repórter viu esponjas de carbono de diferentes tamanhos, tão grandes quanto bolas de tênis ou tão pequenas quanto uma rolha de garrafa. Sob um microscópio eletrônico, nanotubos de carbono e grafeno sustentam numerosos poros. "É mais ou menos como grandes estruturas espaciais, como grandes estádios, com barras de aço como suportes e filme de alta resistência como paredes para alcançar leveza e resistência. "O candidato ao doutorado Sun Haiyan apresentou." Aqui, nanotubos de carbono são suportes e grafeno é a parede. "

p Em artigos publicados, a esponja de carbono desenvolvida pela equipe de Gao é a detentora do recorde de material mais leve, com 0,16 mg / centímetro cúbico, menor do que a densidade do hélio. Um artigo relacionado foi publicado em Materiais avançados em 18 de fevereiro. Mas a equipe não tem interesse em se declarar para o Guinness Book of World Records. O Prof. Gao explica que o valor dessa conquista está na simplicidade no desenvolvimento do material e no desempenho superior exibido.

p O princípio básico do desenvolvimento do aerogel é remover o solvente do gel e manter a integridade. No passado, os cientistas geralmente usavam o método sol-gel e o método orientado a modelos. O primeiro pode sintetizar aerogel em grande escala, mas com pouca controlabilidade. O último pode gerar estruturas ordenadas; mas devido à sua dependência da estrutura e dimensões finas dos modelos, a produção em massa era viável. A equipe do Prof. Gao explorou um novo método - método de liofilização:eles liofilizam soluções de nanotubos de carbono e grafeno para obter uma esponja de carbono que pode ser ajustada arbitrariamente em qualquer forma. "Sem necessidade de modelos, seu tamanho depende apenas do contêiner. Um recipiente maior pode ajudar a produzir o aerogel em tamanho maior, até mesmo a milhares de centímetros cúbicos ou maiores. "

p O título da revisão na Nature é "Carbono sólido, elástico e leve ". Este novo material é incrível. O aerogel é extremamente elástico, saltando de volta quando comprimido. Pode absorver até 900 vezes seu próprio peso em óleo, apenas óleo, não água. Além disso, o aerogel pode absorver orgânicos em alta velocidade:um grama desse aerogel pode absorver 68,8 gramas de orgânicos por segundo. Pode ser útil para lidar com derramamentos de óleo no mar. "Talvez um dia, quando ocorrer um derramamento de óleo, podemos espalhá-los no mar e absorver o óleo rapidamente. Devido à sua elasticidade, tanto o óleo absorvido quanto o aerogel podem ser reciclados. "Além disso, o aerogel também pode ser feito em material de isolamento de armazenamento de energia de mudança de fase ideal, portador catalítico ou composto eficiente.

p O novo material é como um bebê recém-nascido. Os cientistas ainda estão explorando suas aplicações e perspectivas com imaginação e criatividade para alcançar um valor mais prático.