《叫三声夸克》拓展阅读——它，世界上最轻的物质

孙晓倩

《叫三声夸克》拓展阅读
——它，世界上最轻的物质

孙晓倩

如果你是个技术宅，关注科技前沿，那么你一定知道，目前世界上最轻的东西是“全碳气凝胶”。

这东西到底有多轻，形容词也许很难表达到位，所以科学家们想到了一个绝佳的展示方法，将一块100立方厘米的“全碳气凝胶”放在一朵正在盛开的花朵上，脆弱的花瓣毫不费力地支撑着这团看上去很重的“庞然大物”。

气凝胶的研究发展非常快。2011年，美国HRL实验室、加州大学欧文分校和加州理工学院合作制造了一种镍构成的气凝胶，密度为每立方厘米0.9毫克，创下了当时最轻材料的纪录。过了一年，最轻材料的世界纪录就由德国科学家制造的一种名为“石墨气凝胶”的材料所刷新，“石墨气凝胶”的密度为每立方厘米0.18毫克。又过了一年，准确地说，仅仅过了三个月，浙江大学所研发的“全碳气凝胶”就以每立方厘米0.16毫克的密度登顶世界最轻材料的记录，研究人员还为这种“全碳气凝胶”起了一个“萌萌”的名字叫做“碳海绵”。你有没有一种想要摸摸的冲动？

也许普通人对于每立方厘米0.16毫克的密度没有概念，下面我们简单做一个对比。在标准大气压下，空气的密度约为每立方厘米1.29毫克。也就是说，这种物质几乎是空气密度的十分之一。“全碳气凝胶”里面的颗粒达到了纳米量级，所以可见光经过它时会发生瑞利散射①，恰似阳光穿透空气一般。因此，如果它里面没有掺杂杂质，看上去会和天空一样发着幽幽的蓝色，这为它赢得一个相当文艺的名字，叫做“蓝烟”。

可以看得出来，不管是“石墨”还是“全碳”，其后缀都是气凝胶，那么，到底什么是气凝胶呢？

简单来说，气凝胶是一种固体物质形态，是世界上密度最小的固体，密度为3千克每立方米。气凝胶的种类很多，有硅系、碳系、硫系、金属氧化物系、金属系等。气凝胶非常常见，我们的头发和指甲也属于气凝胶的一种。另外，如明胶、阿拉伯胶、硅胶等都属于气凝胶。

我国所研发的“全碳气凝胶”可任意调节形状，有着超强的弹性和延展性，被压缩80%后仍可恢复原状，是目前被报道的吸油力最强的材料。现有吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，而“全碳气凝胶”能吸收250倍左右，最高可达900倍，它对有机溶剂有超快、超高的吸附力。而且“全碳气凝胶”只吸油不吸水，这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。把“全碳气凝胶”撒在海面上，就能把漏油迅速吸进来，因为有弹性，吸进的油又挤出来回收，碳海绵也可以重新使用。这样，就达到了一举两得的效果：不仅治理了环境污染，又减少了经济损失。

（选自2016年第10期《教师博览》，本刊有删改）

〔注释〕①瑞利散射：一种光学现象，属于散射的一种情况，又称分子散射。粒子尺度远小于入射光波长时（小于波长的1/10），其各方向上的散射光强度是不一样的，该强度与入射光的波长4次方成反比，这种现象称为瑞利散射。

鉴赏空间

最小的物质单位是什么？夸克？顶夸克？也许“盒子里还有盒子”。最轻的物质是什么？从“镍气凝胶”到“石墨气凝胶”，再到“全碳气凝胶”，世界最轻物质的纪录相继被刷新。我们有理由相信，将来肯定还会出现更轻的“XX气凝胶”。

作者为了让我们对“最轻的物质”有一个形象的概念，说明的语言非常形象，“将一块100立方厘米的‘全碳气凝胶’放在一朵正在盛开的花朵上，脆弱的花瓣毫不费力地支撑着这团看上去很重的‘庞然大物’”。只这一句，我们的认识就非常鲜明了。此外，“萌萌”的名字“碳海绵”，相当文艺的名称“蓝烟”，都彰显了本文说明语言生动的特色。当然，准确的数字说明也是本文的一大特点。

读有所思

1.“在标准大气压下，空气的密度约为每立方厘米1.29毫克”一句中，“约”字可否删去？为什么？

2.“不仅治理了环境污染，又减少了经济损失”是“全碳气凝胶”的优点，请结合文章内容简要介绍。