Mikä on ilmageeli

Airgel on eräänlainen nano -huokoinen kiinteä materiaali, joka on muodostettu SOL -geelimenetelmällä, jossa geelin nestefaasi korvataan kaasulla tietyllä kuivausmenetelmällä [1]. Kuten gelatiini, arabiakumi, silikoni, hiukset, kynsi jne. Airgelillä on myös geelin ominaisuudet, ts. Laajennus, tiksotropia ja destointi.
Airgel on pienin kiinteä maailmassa ja yksi kymmenestä nousevasta tekniikasta kemiallisella kentällä vuonna 2022.
Airgel on eräänlainen kiinteä materiaalimuoto, jolla on pienin tiheys maailmassa. Tiheys on 3 kiloa kuutiometriä kohti. Yleinen ilmageeli on Piil Airgel Gel, jonka amerikkalainen tiedemies Kistler teki ensimmäisen kerran vuonna 1931 pelaamiseen ystäviensä kanssa. Aerogeelejä on monenlaisia, mukaan lukien pii, hiili, rikki, metallioksidi, metalli ja niin edelleen. Airgel on yhdistelmäsana. Tässä Aero on adjektiivi, joka tarkoittaa "ilmassa". Geeli on ilmeisesti geeli. Se tarkoittaa kirjaimellisesti ilman geeliä. Minkä tahansa aineen geeliä voidaan kutsua ilmageeliksi niin kauan kuin se voidaan kuivata sisäisen liuottimen poistamiseksi ja sen muodon pitämiseksi periaatteessa muuttumattomana, ja tuotteessa on korkea huokoisuus ja alhainen tiheys.
Koska tiheys on erittäin matala, kevyin ilmageeli on vain 0,16 mg/cm3, hieman alhaisempi kuin ilman tiheys, joten sitä kutsutaan myös "jäädytettyiksi savuksi" tai "siniseen savuksi". Sisällä olevien erittäin pienten hiukkasten takia (nanometrin tasolla), näkyvä valo hajoaa vähemmän kulkiessaan sen läpi (Rayleigh -sironta), aivan kuten auringonvalo kulkee ilman läpi. Siksi se näyttää myös siniseltä kuin taivas (jos mitään muuta sekoitetaan) ja hieman punaisena, kun sitä katsottiin valon edessä. Taivas on sininen, kun ilta taivas on punainen. Koska yli 80% ilmageelistä on ilmaa, sillä on erittäin hyvä lämpöeristysvaikutus. Tuuman paksu ilmageeli vastaa 20-30 kappaletta tavallista lasia. Vaikka ilmageeli asetetaan ruusun ja liekin väliin, ruusu ei vaurioitunut ollenkaan. Airgelillä on myös erilaisia ​​käyttötarkoituksia avaruustutkimuksessa, mukaan lukien Venäjän "rauha" avaruusasema ja amerikkalainen "Mars Pathfinder" -koettimet. Aerogeelejä käytetään myös Cherenkov -vaikutuksen ilmaisimina hiukkasfysiikan kokeissa. Hiukkasten erotus, nimeltään Airgel Cherenkov Counter (ACC) B Belen kokeellisessa ilmaisimessa B -tehtaalla, korkea - energiakiihdytintutkimuslaitos, on äskettäinen sovellusesimerkki. Tässä ilmaisimessa käytetyllä ilmageelillä on nesteen ja kaasun välisen alhaisen taitekerroksen ominaisuudet, samoin kuin korkea läpäisy ja kiinteä tila, joka on parempi kuin perinteinen menetelmä kryogeenisen nesteen tai korkean - paineilman käyttöä varten. Samaan aikaan sen kevyt luonne on myös yksi sen eduista.
Tämän uuden materiaalin tiheys on vain 3,55 kiloa kuutiometriä kohti, mikä on vain 2,75 -kertainen ilman tiheys; Kuiva mäntypuun tiheys (500 kiloa kuutiometriä kohti) on 140 -kertainen sen tiheä. Tämä aine näyttää jähmettyneeltä savulta, mutta sen koostumus on samanlainen kuin Glass. Erittäin alhaisen tiheyden vuoksi se on erittäin sopiva ilmailu- ja avaruussovelluksiin. NASA Jet Propulsion Laboratory, uusi tohtori Jonesin kehittämä ilmageeli, koostuu pääasiassa puhtaasta piidioksidista. Tuotantoprosessissa nestemäinen piiyhdiste sekoitetaan ensin nestemäisen liuottimen kanssa, joka voi haihtua nopeasti geelin muodostamiseksi, ja sitten geeli kuivutetaan instrumentissa, joka on samanlainen kuin paineistetun keittimen, ja kuumentamisen ja masennuksen jälkeen muodostuu huokoinen sienirakenne. Dr. Jonesin saaman lopullisen ilmageelin ilman osuus oli 99,8%.
Ilmageeliä kutsutaan joskus "kiinteäksi savuksi" tai "jäädytetyn savuksi" sen läpikuultavan värin ja erittäin kevyen painon vuoksi. Tämä uusi materiaali voi tuntua haurasta, mutta se on oikeastaan ​​erittäin tukeva ja kestävä, joka pystyy kestämään lämpötiloja jopa 1400 asteeseen saakka. Näillä aerogeelien ominaisuuksilla on monia sovelluksia avaruustutkimuksessa. Airgel -materiaaleja käytetään Venäjän "rauhan" avaruusasemalla ja amerikkalaisella "Mars Pathfinder" -avaruusalueella.