Mis on Airgel

Airgel on omamoodi nano poorne tahke materjal, mis on moodustatud SOL -geeli meetodil, milles geeli vedelfaas asendatakse gaasiga teatud kuivatusmeetodi abil [1]. Nagu želatiin, araabia kumm, silikoon, juuksed, küüned jne. Airgelil on ka geeli omadused, see tähendab laienemine, tiksotroopia ja desiseerimine.
Airgel on väikseim tahke aine maailmas ja üks kümnest tekkivast tehnoloogiast 2022. aastal.
Airgel on omamoodi tahke materjal, millel on väikseim tihedus maailmas. Tihedus on 3 kilogrammi kuupmeetri kohta. Tavaline Airgel on Silicon Airgel geel, mille ameerika teadlane Kistler tegi esmakordselt 1931. aastal sõpradega hasartmängude eest. Aerogeele on mitmesuguseid, sealhulgas räni, süsinik, väävel, metalloksiid, metall ja nii edasi. Airgel on liitsõna. Aero on siin omadussõna, mis tähendab "õhus". Gel on ilmselgelt geel. See tähendab sõna otseses mõttes õhugeeli. Mis tahes aine geeli võib nimetada Airgeliks seni, kuni seda saab kuivatada, et eemaldada sisemine lahusti ja hoida selle kuju põhimõtteliselt muutumatuna ning tootel on suur poorsus ja madal tihedus.
Kuna tihedus on äärmiselt madal, on kõige kergem õhugeel ainult 0,16 mg/cm3, pisut madalam kui õhutihedus, seega nimetatakse seda ka "külmutatud suitsuks" või "siniseks suitsuks". Sisse sees olevate äärmiselt väikeste osakeste tõttu (nanomeetri tasandil) hajub nähtav valgus selle läbimisel (Rayleigh hajumine) vähem, täpselt nagu õhust läbiv päikesevalgus. Seetõttu näib see ka sinine nagu taevas (kui midagi muud ei segata) ja valguse ees vaadates pisut punane. Taevas on sinine, õhtune taevas aga punane. Kuna enam kui 80% Airgelist on õhk, on sellel väga hea soojuisolatsiooni efekt. Toll paks õhugeel on samaväärne 20–30 tavalise klaasiga. Isegi kui õhugeel asetatakse roosi ja leegi vahele, ei kahjustata roosi üldse. Airgelil on ka kosmoseuuringutes mitmesuguseid kasutusvõimalusi, sealhulgas vene "rahu" kosmosejaam ja ameeriklaste "Mars Pathfinder" sondid. Aerogeele kasutatakse ka Cherenkovi efekti detektoritena osakeste füüsikakatsetes. Osakeste diskrimineerija nimega Airgel Cherenkov Counter (ACC) B mesoni tehase eksperimentaaldetektoris, kõrge -} energiakiirendi teadusasutus, on hiljutine rakenduse näide. Selles detektoris kasutatud õhugelil on madala murdumisnäitaja omadused vedeliku ja gaasi vahel, samuti kõrge läbilaskvus ja tahke olek, mis on parem kui traditsiooniline krüogeense vedeliku või kõrge - rõhuõhu kasutamise meetod. Vahepeal on selle kerge loodus ka üks eeliseid.
Selle uue materjali tihedus on ainult 3,55 kilogrammi kuupmeetri kohta, mis on vaid 2,75 -kordne õhutihedusest; Kuiva männipuidu tihedus (500 kilogrammi kuupmeetri kohta) on 140 korda suurem. See aine näeb välja nagu tahkunud suits, kuid selle koostis sarnaneb klaasiga. Äärmiselt madala tiheduse tõttu sobib see väga kosmoserakenduste jaoks. Dr Jonesi välja töötatud uus õhuteede NASA reaktiivmootori laboratoorium koosneb peamiselt puhtast ränidioksiidist. Tootmisprotsessis segatakse vedela räniühend kõigepealt vedela lahustiga, mis võib geeli moodustamiseks kiiresti aurustuda, ja seejärel kuivatatakse geel survestatud käärijaga sarnases instrumendis ning pärast kuumutamist ja survestamist moodustub poorne käsna struktuur. Õhu osakaal lõplikus õhugelis, mille dr Jones saadi, moodustas 99,8%.
Airgeli nimetatakse mõnikord "tahkeks suitsuks" või "külmutatud suitsuks" selle poolläbipaistva värvi ja ülimahtliku raskuse tõttu. See uus materjal võib tunduda habras, kuid see on tegelikult väga vastupidav ja vastupidav, võimeline taluma temperatuuri kuni 1400 kraadi Celsiuse. Nendel aerogeelide omadustel on kosmoseuuringutes palju rakendusi. Airgeli materjale kasutatakse kosmoselaeva vene "rahu" ja ameeriklaste "Mars Pathfinderi" kosmoselaevas.