氣凝膠的誕生源于天才的奇想，實(shí)現(xiàn)于有情人不懈的探索與創(chuàng)造。

在氣凝膠行業(yè)蓬勃發(fā)展的今天，每一位從業(yè)人員尤其巴博爾技術(shù)人員都要感謝Samuel Stephens Kistler，是這位美國(guó)科學(xué)家研制出了世界上**塊氣凝膠，并且，他投入了很多精力來研究各種氣凝膠材料的特性和用途。在華夏大地，也有一位默默無聞的奉獻(xiàn)著巴博爾，創(chuàng)新采用逆向思維方法，低成本、**益制造生產(chǎn)二氧化硅氣凝膠，并且應(yīng)用于石化、印染、啤酒、電力、橡膠制造行業(yè)。

巴博爾氣凝膠顆粒粉

封閉小鎮(zhèn)走出的科學(xué)巨匠

1900年3月26日，Kistler出生于美國(guó)加利福尼亞州東北部的塞達(dá)維爾（Cedarville）。在孩提時(shí)代，他一直住在這個(gè)只有500人的閉塞小鎮(zhèn)——塞達(dá)維爾小鎮(zhèn)交通極不便利，居民們必須乘坐長(zhǎng)途汽車走75英里才能到達(dá)火車站，然后再坐上火車奔波100英里，才能抵達(dá)該地區(qū)的大都會(huì)里諾(Reno)。

當(dāng)Kistler即將滿12歲的時(shí)候，他的家庭出現(xiàn)了一些變故，Kistler舉家搬遷到了加利福尼亞州西部的圣羅莎（Santa Rosa）。

離開封閉的小鎮(zhèn)，使Kistler接觸到了外面的世界，也使他接受了更正規(guī)、更良好的教育。高中時(shí)期，Kistler除了在學(xué)校修化學(xué)課程外，他還進(jìn)入了一個(gè)私人化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，在高中就完成了大學(xué)化學(xué)的**年課程。

1917年，Kistler進(jìn)入太平洋學(xué)院(College Of The Pacific)就讀，主要學(xué)習(xí)化學(xué)、物理、天文學(xué)、地質(zhì)學(xué)和植物學(xué)。1920年，Kistler轉(zhuǎn)入斯坦福大學(xué)攻讀學(xué)士，并于第二年獲得了化學(xué)學(xué)士學(xué)位。在提交的論文中，Kistler提出了超臨界流體中氨基酸的結(jié)晶理論，這是他對(duì)超臨界流體的早期探索，也是世界上**早研究超臨界流體性能的科學(xué)家之一。

1922年，Kistler在加州標(biāo)準(zhǔn)石油公司(Standard Oil Co.)工作了一小段時(shí)間。但酷愛化學(xué)研究的他毅然放棄了公司優(yōu)厚的待遇，在1923年回到太平洋學(xué)院教授化學(xué)并繼續(xù)他的化學(xué)研究。1927年，Kistler回到了斯坦福大學(xué)，攻讀博士學(xué)位。

打賭成了氣凝膠誕生契機(jī)

**塊氣凝膠究竟是Kistler在何時(shí)、何地研發(fā)出來的，至今尚無定論。

目前，科學(xué)界普通認(rèn)為，氣凝膠發(fā)明于1931年。這是因?yàn)?，關(guān)于氣凝膠的**篇論文，由Kistler于1931年發(fā)表在《自然》雜志上(第127卷，第741頁)，標(biāo)題為《共聚擴(kuò)散氣凝膠與果凍》（Coherent expanded aerogels and jellies）。于是，大家就將1931年視作氣凝膠誕生的時(shí)間。

Kistler（右）與時(shí)任太平洋學(xué)院院長(zhǎng)

另外，在1932年，Kistler在《物理化學(xué)雜志》中刊登了一篇關(guān)于氣凝膠的文章，在該文致謝部分，他對(duì)J·W·Mcbain博士的慷慨協(xié)助及Charles Learned的建議，表示了由衷的感謝。而且，太平洋學(xué)院辦公室資料可以證實(shí)，Charles Learned于20世紀(jì)20年代末為該學(xué)院的本科生。這就意味著，**塊氣凝膠很有可能是 Kistler博士在太平洋學(xué)院制造出來的。

還有一個(gè)廣為傳播的典故，氣凝膠的誕生源于Kistler與Charles Learned的一次打賭——看誰能夠?qū)⒛z內(nèi)的液體換成氣體同時(shí)不使固體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。

眾所周知，如果直接通過蒸發(fā)將膠體中的液體與固體分離，由于毛細(xì)管力的強(qiáng)大作用，必然會(huì)導(dǎo)致固體的收縮和結(jié)構(gòu)坍塌。經(jīng)過不斷的探索，Kistler終于用酒精超臨界干燥技術(shù)**地解決了這個(gè)世界難題。就這樣，世界上**塊氣凝膠——二氧化硅氣凝膠誕生了。

此后，Kistler博士并不滿足，又做出了多種材質(zhì)的氣凝膠。

Kistler晚年科研照片

有關(guān)氣凝膠的誕生還有一個(gè)未解之謎：“氣凝膠”（aerogel）這個(gè)詞是怎么來的？通常的解釋是，aerogel是個(gè)組合詞，aero是形容詞，表示飛行的，gel則是凝膠的意思，組合起來的字面意思即為“可以飛行的凝膠”。任何物質(zhì)的gel，只要經(jīng)特殊工藝干燥除去內(nèi)部溶劑，又可基本保持其形狀不變，且產(chǎn)物高孔隙率、低密度，就可以漂浮于空氣中，就可稱為氣凝膠（aerogel）了。

那么，氣凝膠這個(gè)詞究竟是Kistler博士靈光一閃命名的，還是他從別人那里聽到的呢？他當(dāng)初是否想過其他的名字呢？這已經(jīng)被湮滅在歷史長(zhǎng)河之中。

唯努力與夢(mèng)想不會(huì)被辜負(fù)

在發(fā)明了氣凝膠之后，Kistler又花費(fèi)了大量的精力來研究這種新物質(zhì)形態(tài)的特點(diǎn)。

氣凝膠是一種三維納米網(wǎng)絡(luò)多孔材料，內(nèi)部99.8%都是氣體。將二氧化硅氣凝膠放在暗色面前會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色，放在淺色面前幾乎消失不見，它雖然不像玻璃那么透明，卻比玻璃更隱形、更難看見。

Kistler當(dāng)時(shí)就發(fā)現(xiàn)，氣凝膠**神奇的特性就是隔熱，氣凝膠內(nèi)部的納米孔結(jié)構(gòu)有效地阻止了空氣對(duì)流產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)。這就賦予了氣凝膠非常驚人的隔熱效果，就算在一片很薄的氣凝膠下方放一盞點(diǎn)燃的煤氣燈，幾分鐘后在氣凝膠上方的鮮花依然芳香如故。

于是，Kistler在相關(guān)論文的結(jié)語中曾寫道：“上述觀察除了深具科學(xué)意義，氣凝膠帶來的新物理性質(zhì)也很有意思?！?/p>

在20世紀(jì)40年代早期，為了讓氣凝膠材料得到更廣泛的應(yīng)用，Kistler與美國(guó)孟山都公司(Monsanto Corp.)簽訂了一份二氧化硅氣凝膠的生產(chǎn)許可協(xié)議。從此，孟山都公司開始在馬薩諸塞州埃弗雷特的一家工廠進(jìn)行生產(chǎn)，并以“Santocel”、“Santocelc - c”、“Santocel-54”和“Santocelz - z”命名，并曾銷售了一些，但由于高昂的售價(jià)，當(dāng)時(shí)的市場(chǎng)難以接受，孟山都的氣凝膠項(xiàng)目就夭折了。

1952年，Kistler博士離開私營(yíng)企業(yè)回到大學(xué)校園，擔(dān)任猶他州大學(xué)工程學(xué)院院長(zhǎng)。在這段時(shí)間里，Kistler潛心于教學(xué)和研究工作，根據(jù)猶他州大學(xué)關(guān)于Kistler的傳記資料記載，Kistler的專利多達(dá)60多項(xiàng)，并曾擔(dān)任多家**開發(fā)公司的特別顧問。

資料記載，Kistler博士將自己研發(fā)成果的授權(quán)費(fèi)捐給了猶他州立大學(xué)工程學(xué)院，用于資助新項(xiàng)目和那些無法從傳統(tǒng)渠道獲得資金的特殊項(xiàng)目，并為學(xué)院購買了許多特殊設(shè)備。通過持續(xù)的努力，Kistler博士使工程學(xué)院成為全國(guó)**知名的工程學(xué)院之一。

1975年，這顆材料界的**隕落了，縱觀Kistler輝煌與傳奇的一生，從化學(xué)和工程到教育、從科學(xué)政策到世界事務(wù)，Kistler均作出了杰出的貢獻(xiàn)。但遺憾的是，Kistler生前無緣見到氣凝膠材料出人頭地。不過，歷史是公正的，氣凝膠以**的姿態(tài)于上世紀(jì)末進(jìn)入了人們的視野，應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大，正在成為航空航天、建筑、石油化工、軍工、熱能工程、交通運(yùn)輸和家用電器等領(lǐng)域絕熱材料的上佳選擇。