世界上最轻的固体

气凝胶是世界上密度最小的固态物质，俗称“冷冻烟雾”，最轻的气凝胶的密度仅为0.16mg/cm³。由于其内部的颗粒非常小，可见光中的蓝光经过它时发生散射现象，使它看起来发蓝，因此气凝胶也被称为“蓝烟（如图甲）。气凝胶内部多孔的结构（如图乙）使其包含有大量空气，所以有非常好的隔热效果和吸油效果，一寸厚的气凝胶的隔热能力相当于20至30块普通玻璃叠加后的隔热能力。在航天领域中，科学家给宇航服加入一层气凝胶，使它能帮助宇航员在高温环境或超低温环境中工作。

气凝胶不仅能承受高温，还非常坚固耐用，它可以承受相当于自身重力几千倍的压力。此外，气凝胶还可以制成新型可充电电池，它具有储电容量大、内阻小、重量轻、充放电能力强、重复使用次数多等优异特性。

随着科学技术的发展，新型材料被不断开发出来，并广泛用于社会的各个领域． 与传统材料相对，新材料在强度、刚度、硬度、耐温差、耐磨性、耐蚀性、抗辐照等方面或其中某一方面具有优越的性能．

纳米材料 我们在本章之初学习物质的尺度时，知道了“纳米”这个长度单位．纳米这个长度单位实在是太小了，过去我们在生活中没有关注它，但是现在却成了人们谈论的热门话题．原因是人们发现，将某些物质的尺度加工到 时，它们的 物理性质或者化学性能与较大尺度时相比，发生了异常的变化，这种材料就称为纳米材料，一些新颖的纳米材料被应用到某 些产品上，产生了神奇的效果．

例如洗衣机桶的表面上用了纳米尺度的氧化硅微粒和金属离子的组合，就具有抑制细菌生长的功能．普通领带的表面经 过纳米技术处理后，会有很强的自洁性能，不沾水也不沾油．陶瓷比一般金属硬度高，耐磨损，耐高温，可惜太脆，一撞就碎．现在用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，却具有一定的韧性，如果用它制造发动机的缸体，可以提高发动机的性能．

记忆合金科普展览会上有一种神奇的金属花，灯光一照就绽开，关上灯又会闭合．它的花瓣是用一种特殊的金属片——记忆合金制成的．它原本是开放状，后来被弯成合拢的，当用灯泡把它加热到一定温度时，又会自动恢复原状，表现了它具有“记忆”能力．记忆合金的主要成分是镍和钛，它独有的物理特性是：当温度达到某一数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致外形变化．现在已经有多种形状记忆合金医用支架，用于外科手术，与医用不锈钢、普通合金相比，形状记忆 合金具有稳定性高、可实现智能安装等特点．还可以将记忆合金制成的弹簧安装在热水器的出水阀门内，当水温超过某一温度（例如80∘C ）时，弹簧自动伸长，将阀门关闭，避免发生烫伤人的事故．

请根据上述材料和你学过的物理知识，完成下列问题．