Mi az Airgel

Az AirGel egyfajta nano porózus szilárd anyag, amelyet a Sol Gel módszerrel alkotnak, amelyben a gél folyékony fázist egy bizonyos szárítási módszerrel helyettesítik [1]. Mint például a zselatin, arab gumi, szilikon, haj, körmök stb. Az AirGelnek gél tulajdonságai is vannak, vagyis a tágulás, a tixotropia és az vágy.
Az Airgel a legkisebb szilárd anyag a világon, és 2022 -ben a kémiai terület tíz feltörekvő technológiája egyike.
Az Airgel egyfajta szilárd anyagi forma, amelynek a legkisebb sűrűsége van a világon. A sűrűség 3 kilogramm / köbméter. A közönséges Airgel a Silicon Airgel Gel, amelyet először Kistler amerikai tudós készített 1931 -ben a barátaival való szerencsejátékhoz. Sokféle aerogel létezik, köztük a szilícium, a szén, a kén, a fém -oxid, a fém és így tovább. Az Airgel egy összetett szó. Itt az Aero egy melléknév, azaz "a levegőben". A gél nyilvánvalóan gél. Szó szerint a levegő géljét jelenti. Bármely anyag géljét Airgelnek lehet nevezni, mindaddig, amíg szárítható a belső oldószer eltávolítása érdekében, és alakját alapvetően változatlanul tartja, és a termék nagy porozitású és alacsony sűrűségű.
Mivel a sűrűség rendkívül alacsony, a legkönnyebb léggel csak 0,16 mg/cm3, kissé alacsonyabb, mint a levegő sűrűségének, tehát "fagyasztott füstnek" vagy "kék füstnek" is nevezik. Mivel a rendkívül kicsi részecskék (nanométer szintjén) a látható fény kevésbé szóródik át, amikor áthalad rajta (Rayleigh szórás), akárcsak a levegőn áthaladó napfény. Ezért kéknek tűnik, mint az ég (ha semmi más nem keveredik be), és kissé piros, ha a fény előtt nézik. Az ég kék, míg az esti ég piros. Mivel az airgel több mint 80% -a levegő, nagyon jó hőszigetelő hatású. Egy hüvelyk vastag airgel egyenértékű 20-30 darab közönséges üvegnek. Még akkor is, ha a léggelt a rózsa és a láng közé helyezik, a rózsa egyáltalán nem sérül meg. Az Airgelnek különféle felhasználásai vannak az űrkutatásban, beleértve az orosz "Béke" Űrállomást és az amerikai "Mars Pathfinder" szondákat. Az aerogeleket a részecskefizikai kísérletekben a Cherenkov -hatás detektorjaként is használják. A B. Airgel Cherenkov számláló (ACC) nevű részecske -diszkriminátor a B Meson Factory Belle Kísérleti Detektorában, a magas - Energygyorsító kutatóintézmény, egy nemrégiben alkalmazott példa. Az ebben az detektorban használt Airgel alacsony törésmutató jellemzői a folyékony és a gáz, valamint a nagy transzmittancia és a szilárd állapot között, amely jobb, mint a kriogén folyadék vagy a magas- nyomás levegő alkalmazásának hagyományos módszere. Eközben könnyű jellege szintén az egyik előnye.
Ennek az új anyagnak sűrűsége mindössze 3,55 kilogramm / köbméter, ami csak 2,75 -szerese a levegő sűrűségének; A száraz fenyőfa sűrűsége (500 kilogramm / köbméter) 140 -szerese. Ez az anyag úgy néz ki, mint a megszilárdított füst, de összetétele hasonló az üveghez. Rendkívül alacsony sűrűségének köszönhetően nagyon alkalmas a repülőgép -alkalmazásokra. A NASA Jet Meghajtó Laboratórium, a Dr. Jones által kifejlesztett új Airgel, elsősorban tiszta szilícium -dioxidból áll. A termelési folyamat során a folyékony szilíciumvegyületet először összekeverik a folyékony oldószerrel, amely gyorsan elpárologhat, hogy gélet képezzen, majd a gélt a nyomás alatt álló emésztőhöz hasonló műszerben szárítják, és fűtés és depresszió után egy porózus szivacsszerkezet alakul ki. A Dr. Jones által a végső Airgelben lévő levegő aránya 99,8%-ot tett ki.
Az airgelt néha "szilárd füstnek" vagy "fagyasztott füstnek" hívják, áttetsző színe és ultra könnyű súlya miatt. Ez az új anyag törékenynek tűnhet, de valójában nagyon erős és tartós, képes ellenállni a hőmérsékleteknek akár 1400 Celsius fokig. Az Aerogels ezen jellemzőinek számos alkalmazása van az űrkutatásban. Az Airgel -anyagokat az orosz "Béke" Űrállomáson és az amerikai "Mars Pathfinder" űrhajón használják.