气凝胶，世界上最轻的、密度最低的固体。它的质量非常小，只有1.22克，只有相同体积空气质量的几倍，它有99.8%是由空气组成的，事实上，如果我们再给它去除所有空气后，它的密度比空气密度还低。是用于航空材料，隔热、水处理、空气净化，等轻重工业产品结构的夹层、填充层。目前美国波士顿的气凝胶技术公司在气凝胶的科研发展方面一直处于领先地位。

我们对气凝胶进行加热实验

我们去了解一下它是如何做出来的？以及为什么气凝胶拥有这么强的隔热性能和它的应用场景，为了证明气凝胶的隔热能力，科学家专门做了现场实验来展示。

两组对照：一组用玻璃培养器，另一组使用气凝胶，两组装置都是由二氧化硅制作的，但是它们拥有完全不同的物质结构，实验过程中我们用一台FLIR T1020高清热感摄像机观察，它可以看到2000摄氏度。

两分钟后我们看到玻璃已经非常热并使巧克力开始冒烟了，巧克力很快化为液态，而带有气凝胶的底座，经过了4分钟的炙烤，巧克力依然没有融化迹象。非常难扩散并把热量传递到气凝胶顶部，这就是克努森效应（当泡沫的孔尺寸小于约1 微米时，称为克努森效应(Knudsen Effect) 现象，气体导热性降低）

气凝胶是如何发明的？

早在1931年，一位叫Samuel kistler 的教授与他的同事Charles learned打赌，要把果冻中的液体抽离而不让果冻结构塌陷是可以实现的，意思就是去除果冻中的液体，同时不影响固体结构。

如果只是将液体挥发掉，固体结构就会收缩，因为当你去除液体分子时，没有支撑点而造成它们互相拉扯，它们就会拉动周围的固体结构，结果会被压皱变形。其实生活中很多物品都是3D立体的固体结构中嵌入液态物质的形态，如鸡蛋、橡胶、硝基纤维素、二氧化硅。

首先，Samuel kistler 教授意识到这种液体，可以用另一种液体代替。把果冻的水分子彻底洗掉，如水与酒精相互代替。 然后，将果冻放入一个叫做高压釜的高压容器中，将其加热到液体临界点的高温高压点，液体转化为被称为超临界流体的半液体半气体形态，此时，不再区分液体和气体，那些分子不再互相拉扯，你一旦给容器减压，高压釜中就只留下完好无损的1%质量的凝胶固体骨架，以前的孔隙中的液体的地方，现在被气体填充，这个固体骨架，学名叫做‘多孔纳米固态材料’，就是我们所说的气凝胶。

气凝胶在我们肉眼看来有着淡淡的蓝色，这意味着它的散射波长气凝胶在紫外线中看起来不透明，但是在红外线中看起啦是透明的。

气凝胶作为隔热层被用于航天器和探测车上，在火星寒冷的夜晚保护精密的电子元件不会被损坏。科学界正努力研发升级以降低成本，气凝胶将会得到更加广泛领域的应用。