Аерогел - извънреден труд на човешките ръце

Видео: Създаване на човешки ръце

Аерогел - една много необичайна работа на човешки ръце, материалът, наградата за техните уникални качества на 15 позиции в Книгата на рекордите на Гинес. "Аерогел" Името произлиза от две латински думи AER - въздух и gelatus - замразени. "Замразени дим", аерогел следователно често се нарича.

Видео: Игра Майката Природа необичайни животни прическа

Въпреки това, аерогел на външен вид наистина прилича замразен дим. Аерогел е необичайно гел, в който течната фаза не е напълно заместен с газ, при което веществото има запис ниска плътност, само високо половината от плътността на въздуха, и редица други уникални характеристики: твърдост, прозрачност, устойчивост на топлина и т.н. Аерогел е невероятно от факта, че 99,8% се състои от&Air hellip-!
Историята на аерогелове все още не е напълно изяснен. Знаем само, че това е първият американски учен Самуел Kistler в края на двадесетте години, или в седмата година на миналия век в колеж Тихия в Стоктън (Калифорния). Получено, както това се случва, в научните изследвания, почти случайно, като страничен продукт на кристализацията на аминокиселина в свръхнаситени свръхкритични флуиди. Scientific получи аерогел направени чрез заместване на течността по конвенционален гел с метанол. След това гелът се нагрява под високо налягане до 240 градуса (критичната температура на метанол). В този момент, газообразен метанол отцепваща от гела, но не дехидратиран пяна намалява по обем. В резултат на това тя формира финопорест лек материал аерогел в последствие. Официалната дата на появата на новия материал се счита за 1931 г., а публикуването на статия за него в списание Nature. "Аерогел" е неизвестен, и произхода на думата. Остава загадка дали Kistler, той го въведе в нашата реч, или да използвате върха на колегите си. Произход аерогел е получен учени от кварц. След това, ученият материал, изработен от метални оксиди, органични вещества, както и много други ингредиенти.
Според структурата дърво аерогелове са комбинирани в мрежа от хомогенни групи (клъстери) размер на частиците 2-5 пМ и пори запълнени с въздух до 100 нанометра. Външно, аерогел е най-сходен с прозрачна или полупрозрачна замразена пяна. Когато се гледа с невъоръжено око, той представено аерогел твърдо вещество хомогенно вещество, което го отличава от порьозни носители като различни пяна. Само с едно натискане на аерогела също напомня на втвърдената пяна. Това е доста издръжлив материал - аерогел може да издържи натоварване от 2000 пъти собственото си тегло. Например, един малък блок аерогел с тегло 2.38 грама лесно съпротивлява тухла тегло 2,5 кг!

Видео: Невероятни творения на човешката ръка

Silica аерогелове са много добър топлинен изолатор. Аерогел производствен процес е сложен и труден. Първо, с помощта на химични реакции, гелът полимеризира. Тази операция отнема няколко дни, а изходът е желеобразна продукт. След това алкохолът се отстранява от желе на вода. Нейното пълно отстраняване - ключът към успеха на целия процес. Следващата стъпка - "свръхкритично" сушене. Той се произвежда в автоклав при високо налягане и температура, в част втечнен въглероден gaz.Prikladnoe използване на силициеви аерогелове като изолационен материал, започва в петото десетилетие на двадесети век. Известна фирма Монсанто произвежда този продукт съгласно лицензионен договор с Kistler. Въпреки това, широко поради високата цена на аерогел топлоизолация не се получава, и през седемдесетте години е ограничена производството. Само в самия край на последните аерогелове век отново започва да се използва широко от човечеството, най-вече в пространството otrasli.Imenno аерогел се превърна във важен елемент от капана на решетка, с което сондата пространство Stardust е заловен милиони миниатюрни частици от опашката на кометата Wild 2 и доставени на системата за кацане на тези проби земята. Между другото, сред разнообразието от частици капан сонда следи от глицин бяха открити - най-важните аминокиселини за формиране на протеин. Учените, разделяне на теорията за извънземен произход на живота, това откритие е станало косвено доказателство за тяхната невинност.
Като уникален топлоизолация аерогел ще бъдат използвани в космически костюми американска продукция, създадена по проекта на НАСА Марс. Просто НАСА обяви, използването на аерогел като топлинен щит на совалката на нови модели. Обещаващи като Аерогеловете в микроелектрониката. Основно се дължи на факта, че те имат най-ниските диелектрични константи. Използването на аерогелове като изолационни слоеве в многослойни печатни платки ще подобри значително elektroniki.V изпълнение 2007, американски химици, представени от техните аерогелове, че може да бъде филтър за пречистване на водата от вредни замърсители като живак, олово и други токсични тежки метали. Докато производството на тези материали е по-скоро ограничено поради високите цени, защото на филтрите включва платина, но когато неин заместник е намерена под формата на по-евтини аналогови почистващи нов образец може да се отърве от тежки метали от води на планетата. Освен това новите аерогелове имат полупроводникови свойства, поради което може да се използва в слънчеви клетки и други оптоелектронни устройства.

Силика аерогел, както вече беше споменато - уникален топлинен изолатор. Тя може да издържа на температури до 500 градуса по Целзий, и дебелина на слоя 2,5 достатъчни, за да се защитят човешката ръка от пряко излагане на горелка см. Съществуват разновидности на аерогелове, с температура на топене до 1200 С arogeley свойства до голяма степен зависят от изходния материал, от който са произведени. Има аерогелове на алуминиев оксид (алуминиев окис с добавка), силициев диоксид и калаен оксид, и хром. Съвсем наскоро тя е била получена на базата на въглеродни аерогелове. Там аерогелове се използват като катализатори. Понастоящем vrmya НАСА тестване аерогелове алумина, съдържащи редки елементи - гадолиний и тербий. Тези аерогелове се използват като датчици на високоскоростен soudareniy.Nekotorye прозрачни вид аерогел се разглеждат от учените като заместител стъклопакет. Тъй като индексът на пречупване аерогелове е много по-нисък от този на стъкло (1.05 спрямо 1.5). Оригинален чупливостта на този обещаващ материал наука е преодоляна, а сега е на разположение за освобождаване на еластичните и гъвкави аерогелове. На дневен ред въпроса за намаляване на разходите за производство на ограниченията, които се възползват от рентабилен в голям мащаб. Аерогеловете често са посочени като материалът на 21 век. Така че това означава, че скоро ще видим.