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科學家變廢為寶 稻殼前景廣闊 氣凝膠將廣泛應用
發布時間:2019-01-03

       馬來西亞女科學家哈莉梅頓·哈姆丹以廢棄稻殼為原材料提取出二氧化硅,成功制備出世界最輕固體之一的氣凝膠。氣凝膠是一種高科技耐高溫絕緣材料,能用來保護建筑物免遭炸彈侵襲、吸附油污和空氣污染物。但由于制備成本高昂,氣凝膠一直未能得到廣泛應用。哈姆丹2月29日說,經過7年不懈努力,她的工藝能將氣凝膠制備成本降低80%,使其廣泛應用變為可能。

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偶然發現

       哈姆丹找到稻殼做原材料源于8年前一次偶然經歷。據美聯社報道,哈姆丹2000年結束英國劍橋大學進修后返回馬來西亞。她想在硅物質方面做些研究,但苦于找不到合適的原材料。一天傍晚,哈姆丹看到一期電視節目,其中提到,馬來西亞農民正為收割后如何處理大量廢棄稻殼而傷腦筋。哈姆丹靈光一閃:二氧化硅含量占一粒稻殼總重量20%,何不用稻殼作為原材料呢?隨后,哈姆丹又讀到一篇有關氣凝膠的文章,得知獲取這種材料所需原材料二氧化硅的成本高昂。至此,一個大膽的想法浮現在哈姆丹腦海。她開始著手以廢棄稻殼為原材料提取二氧化硅,嘗試制備氣凝膠。歷經7年努力,哈姆丹終獲成功。她將自己通過這種方法制備出的氣凝膠命名為“Maerogel”,即“馬來西亞氣凝膠”(Malaysian aerogel)的縮寫。

成本驟降

       哈姆丹說,她的這一工藝將解決氣凝膠制備成本高昂問題,把成本降低80%。她說,傳統工藝中,每100克氣凝膠的制備成本為300美元。相比之下,以廢棄稻殼為原材料制備同等重量氣凝膠僅需60美元。來自日本東京“國家新興科學和創新研究機構”的科學家文森特·布萊克說,哈姆丹“似乎找到了奇跡般的解決方法”,讓氣凝膠變得便宜。氣凝膠又被稱為“凍結的煙霧”,由一名美國科學家于1931年發明。氣凝膠的99%是空氣,質量輕,又具有良好的隔熱和隔音性能。此外,氣凝膠絕緣性能良好,還能承受相當于自身重量2000倍的巨大壓力。這些特性使氣凝膠備受科學家和商家青睞,并得到初步應用。比如,英國體育用品制造商鄧洛普公司利用氣凝膠研發出新型壁球拍和網球拍,使其更加堅固耐用。氣凝膠還能用來制造防彈板材。美國國家航空和航天局(NASA)還利用氣凝膠能吸附油污和空氣污染物的性能,于1999年在一個太空探測器中放置裝有這種材料的手套,用來收集彗星顆粒。

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前景廣闊
       雖然哈姆丹的研究尚處于試驗階段,但哈姆丹和一些科學家認為,這種新制備工藝將有助提升氣凝膠的商用價值,應用前景看好。馬來西亞政府已經為哈姆丹的項目提供6250萬美元,用于推廣氣凝膠應用的相關研究。英國環保組織“冰圈”說,氣凝膠的隔熱性能是普通玻璃纖維的37倍。因此,哈姆丹說,這種材料的最大應用前景在于,人們家中墻壁可以涂上它,從而大大減少房屋供熱和制冷需要。“冰圈”創始人雷努·梅赫塔說,從長遠看,氣凝膠還可能被用于減少溫室氣體排放。“我希望有一天,這種材料能用于多種行業,惠及人類,”哈姆丹在她位于馬來西亞理工大學的實驗室告訴美聯社記者。
 
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