Aerogel - mimoriadne dielo ľudských rúk

Video: Vytváranie ľudských rúk

Aerogel - veľmi nezvyčajné dielo ľudských rúk, materiál, cenu za svoje jedinečné vlastnosti z 15 pozícií v Guinessovej knihe rekordov. Meno "aerogel" je odvodený z dvoch latinských slov AER - vzduch a gelatus - zmrznuté. "Frozen dym," aerogel je preto často označovaný.

Video: Hra Matka príroda nezvyčajné zvieratá účes

Avšak objavenie aerogel naozaj vyzerá zmrznuté dym. Aerogel je neobvyklý gél, v ktorom kvapalná fáza nie je úplne substituovaná plynu, pričom látka má záznam s nízkou hustotou, rovnako vynikajúci polovičná hustotu vzduchu, a rad ďalších unikátnych vlastností: tvrdosť, priehľadnosť, odolnosť proti teplu, atď. Aerogel je úžasné tým, že 99,8% sa skladá z&Air hellip-!
Príbeh Aerogel nie je ešte úplne objasnený. Vieme len, že išlo o prvý americký vedec Samuel Kistler v neskorých dvadsiatych alebo tridsiatym rokom minulého storočia v Tichom College v Stockton (CA). Prijaté, ako sa to stane, vo vedeckých štúdií, takmer náhodou, ako vedľajší produkt kryštalizácie aminokyseliny v presýtenej nadkritických tekutín. Vedecké získať aerogel vyrobené nahradením kvapaliny v bežnom gélu s metanolom. Gél sa potom zahrieva pod vysokým tlakom do 240 stupňov (kritická teplota pre metanol). V tomto okamihu, plynný metanol odchádzajúci z gélu, ale dehydrovaného pena v objeme klesá. V dôsledku toho, že tvorili jemnými pórmi ľahký materiál nazýva aerogel v dôsledku. Oficiálny dátum vzhľadu nového materiálu je považovaný za 1931, zatiaľ čo zverejnenie článku o ňom v časopise Nature. "Aerogel" nie je známy, a pôvod termíne. Zostáva záhadou, či Kistler mu priniesol do našej reči, alebo použiť na špičku jeho kolegami. Pôvod aerogel bol získaný vedcov z kremeňa. Následne sa dozvedel materiál z oxidov kovov, organických látok, a mnoho ďalších surovín.
Podľa stromovej štruktúre Aerogel sú spojené v sieti homogénnych skupín (klastrov) veľkosť častíc 2-5 nm a póry naplnené vzduchom až 100 nanometrov. Externe, aerogel je najviac podobná priehľadného alebo priesvitného zmrazené peny. Pri pozorovaní voľným okom, to reprezentovalo aerogelu pevné homogénnu látku, ktorá ju odlišuje od poréznych médií, ako sú rôzne peny. Jednoduchým stlačením aerogelu je tiež pripomínajúce vytvrdnutej peny. Jedná sa o pomerne odolný materiál - aerogel znesie zaťaženie 2.000 násobok svojej vlastnej váhy. Napríklad malý blok aerogelu s hmotnosťou 2,38 g ľahko odoláva hmotnosti tehlu 2,5 kg!

Video: Amazing výtvory ľudských rúk

Aerogel oxidu kremičitého, sú veľmi dobré tepelnoizolačné. Aerogel výrobný proces je zložitý a prácny. Po prvé, pomocou chemických reakcií, gél polymerizovať. Táto operácia trvá niekoľko dní, a výstup je rôsolovitý produkt. Potom sa alkohol odstráni z vody želé. Jeho úplné odstránenie - kľúčom k úspechu celého procesu. V ďalšom kroku - "superkritickom" sušenie. Vyrába sa v autokláve za vysokého tlaku a teploty, v časti skvapalnený oxid použitie gaz.Prikladnoe z Aerogel oxidu kremičitého ako izolačný materiál, začala v štyridsiatych rokoch dvadsiateho storočia. Známa spoločnosť Monsanto vyrába tento výrobok na základe licenčnej zmluvy s Kistler. Avšak, nie je dosiahnutá rozšírené vzhľadom k vysokým nákladom na aerogel tepelnou izoláciou a v sedemdesiatych rokoch bola výroba obmedzená. Až na samom konci aerogélov minulého storočia opäť začal byť široko používaný ľudstvo, predovšetkým v priestore otrasli.Imenno aerogelu sa stalo dôležitým prvkom mriežky pasce, ktorým je oblasť sonda Stardust zachytil milióny malých častíc z chvosta kométy Wild 2 a doručená Lander Na týchto vzorkách zem. Mimochodom, medzi rôznymi častíc zachytených stopy sondy glycínu boli objavené - najdôležitejšie aminokyseliny pre tvorbu proteínu. Vedci, oddeľovať teóriu o mimozemskom pôvode života, tento objav sa stal nepriamy dôkaz o ich nevine.
Ako jedinečné tepelnoizolačné aerogel budú použité v priestore vyhovuje americkú produkciu vytvorený pre projekt NASA Mars. Len NASA oznámila, že využitie aerogelu ako tepelný štít raketoplánu nových modelov. Sľubné ako Aerogels v mikroelektronike. Hlavne kvôli tomu, že majú najmenší dielektrickú konštantu. Použitie Aerogel ako izolačnej vrstvy vo viacvrstvových dosiek s plošnými spojmi sa výrazne zlepšiť výkon elektroniki.V 2007, American lekárne prezentované ich Aerogel, ktoré môže byť filter pre čistenie vody od škodlivých nečistôt, ako je ortuť, olovo a iné toxické ťažké kovy. Kým výroba týchto materiálov je pomerne obmedzená vzhľadom k vysokým cenám, pretože filtrov patrí platina, ale keď je jej výmena nájdený v podobe lacnejších analógových čističov novú vzorku možno zbaviť ťažkých kovov z vody planéty. Navyše nové Aerogel vykazujú polovodičové vlastnosti, môžu byť teda použité v solárnych článkov a optoelektronické zariadenia.

Oxid kremičitý aerogel, ako už bolo spomenuté - jedinečný tepelný izolátor. To môže odolať teplotám až 500 stupňov Celzia, a hrúbka vrstvy 2,5 cm dostatočne chrániť ľudskej ruky pred priamym pôsobením na letovacie lampa. Existujú odrody Aerogel, ktoré majú teplotu topenia až do 1200 ° C arogeley vlastnosti do značnej miery závisí na východiskovom materiáli, z ktorého sú vyrobené. Tam Aerogel z (oxidu hlinitého s prísadou) oxid hlinitý, oxid kremičitý, a oxidu cínu, a chrómu. Najnovšie bolo získané na základe uhlíkových Aerogel. Tam Aerogel sú používané ako katalyzátory. V súčasnej dobe vrmya NASA testovania Aerogel oxidu hlinitého, ktoré obsahujú vzácne prvky - gadolínium a terbium. Tieto Aerogel sa používajú ako detektory vysokorýchlostné soudareniy.Nekotorye sú transparentné druhy aerogelových považované vedci ako náhradné okenné. Pretože index lomu Aerogel je oveľa nižšia ako u skla (1,05 oproti 1,5). Originálne krehkosť tejto sľubné materiálovej vedy bol prekonaný, je teraz k dispozícii verzia pružných a flexibilných Aerogel. Na programe dňa otázka znižovanie výrobných nákladov do limitu využitie nákladovo efektívne vo veľkom meradle. Aerogel sú často označované ako materiál 21. storočia. Znamená to teda, budeme čoskoro vidieť.