Was ist Aerogel?

Aerogel ist ein vorgerücktes Material, das 15 Einträge im Guinness-Buch der Aufzeichnungen für Eigenschaften wie niedrigste Dichte feste und beste Isolierung hält. Es ist eine Silikon-gegründete Substanz und besteht aus einem losen Baumnetz des Atomsilikons. Aerogel hergestellt ts, indem man zart die Flüssigkeit, normalerweise Äthanol, von einem Silikon alcogel entfernt und sie durch nichts aber Luft ersetzt, die 99.8% des Endprodukts bildet. Einige Aerogele haben eine Dichte, die pro Kubikzentimeter so niedrig ist wie .001 Gramm (.0005 Unzen pro Kubikzoll).

Die Tastempfindung des Aerogels ist wie die des harten Schaumkunststoffs. Sein körperliches Aussehen ist wie das des verfestigten Nebels semi-transparent und erwirbt ihm den Spitznamen „gefrorenen Rauch.“ Aerogel zerbricht leicht und bildet es unpassend als allein stehende Isolierung für Fenster, aber es kann bis 2000mal stützen sein eigenes Gewicht. Es liegt an den Chemikalien und an den Prozessen sehr teures, die soviel wie seiner Fertigung, Kostenberechnung $300 pro Kubikzoll zugrunde liegen (2.54 Kubikzentimeter), obwohl Preise fallen. Unterschiedliche Vielzahl des Aerogels existiert, wenn etwas verschiedenen Farben und die Stärken, auf Schwankungen basiert, des Herstellungsverfahrens.

Aerogel hergestellt von Steven Kistler 1931 31, aber seine Anwendungen nicht wirklich verwirklicht bis die Sechziger und die Siebziger. Die Achtzigerjahre sahen eine Wiederbelebung im Feld der Aerogele, mit top-notch Anstalten wie die NASA-und Berkeley-Labors, die an Forschung im Feld arbeiten. Sie angesehen worden als Wiedereinbau für Polyurethanschaum in den Kühlräumen und als eine Isolierung für Fenster. Aerogel benutzt worden in die NASA-den Raumfahrtmissionen, um Micrometeoritepartikel für Studie zu verfangen, ohne ihre Struktur zu schädigen.

Aerogel produziert, indem man das ganzes Wasser von einem kolloidalen Silikagel freigibt, ohne seine Gesamtstruktur zu stören. Wenn Gele heraus unter normalen Temperaturen und Druck sterben, veranlaßt die Oberflächenspannung in den kleinen Poren des Gels die Struktur, auf ungefähr 10mal einzuengen und zu verringern sein ursprüngliches Volumen. In der Aerogelfertigung gelegt ein Gel in einen Behälter der hohen Hitze (280°C oder 536°F) und des Drucks (1800 Pfund pro Quadratzoll oder 1241 Newton pro quadratischen Zentimeter). Dieses veranlaßt die Flüssigkeit innerhalb des Gels, in einen überkritischen Zustand einzusteigen und erlaubt einen Phasenübergang von Flüssigkeit zu Gas ohne die angeschlossene Schrumpfung, die eine feine Gelstruktur veranlaßt einzustürzen. Dieser Prozess bekannt als überkritischer Trockner. Zuerst nahm der Prozess Tage, um Aerogele herzustellen, aber Verbesserungen zusammengedrückt die Trockenzeit zu einigen Stunden einigen. Der Prozess ist noch ein Energie-hungriges und führt zu die hohen Kosten der Aerogele.

Aerogele qualifizieren wirklich als „Raumaltersmaterial,“ eine Vorausdisposition für Angelegenheit ohne Entsprechung in der Natur. Sie kann ein Tag in einer Benutzungsmöglichkeit von der Isolierung für die Unterbringung zu den neuen Formen der Gestaltungsarbeit verwendet werden. Viele jungen Forscher gerichtet auf das Material, mischen Aerogel mit Zusätzen wie Carbon, um seine isolierenden Eigenschaften zu erhöhen, oder arbeiten, um Poregröße herabzusetzen, um Aerogel so transparent zu bilden, wie möglich. Es gibt viele Richtungen für zukünftige Forschung und viele möglichen Anwendungen, wenn diese Forschung Frucht trägt.