Aerogelurile sunt o clasă de materiale sintetice poroase, foarte ușoare, create prin înlocuirea componentei lichide a unui gel cu un gaz, structura gelului rămânând aproape intactă. Datorită aspectului său eteric, materialul este cunoscut și sub numele de “fum înghețat” sau “nor solid”.
Aerogelurile pot fi făcute dintr-o varietate de compuși chimici, de la cele pe bază de siliciu, care la atingere seamănă cu polistirenul expandat fragil, până la unele aerogeluri pe bază de polimeri care se simt ca o spumă rigidă.
Totuși, toate aceste geluri foarte ușoare au în comun un proces similar: se amestecă substanțele chimice, se lasă să se transforme într-un gel umed și apoi se aspiră tot lichidul din interior. Rezultatul este o substanță cu o densitate extrem de scăzută, care are 99% aer.
Totuși, unele aerogeluri se remarcă prin faptul că sunt foarte ușoare. Aerogelul de grafen, cel mai ușor material din lume, cântărește doar 0,16 miligrame pe centimetru cub. Acesta a înlocuit recent aerografitul, un alt aerogel foarte ușor, care a fost creat de oamenii de știință germani și care cântărea 0,2 miligrame pe centimetru cub. Acești aerogeli au capacități mari de absorbție a petrolului și sunt, astfel, foarte utili la curățarea deversărilor de petrol.
Pentru a crea un aerogel, componenta lichidă a unui gel este eliminată prin liofilizare (un proces de deshidratare).
Prin urmare, în ciuda numelui, aerogelurile sunt materiale solide, rigide și uscate, care nu seamănă cu un gel în proprietățile lor fizice: numele provine de la faptul că sunt fabricate din geluri.
Primii aerogeli au fost produși din geluri de siliciu, iar primul exemplu documentat de aerogel a fost creat de Samuel Stephens Kistler în 1931.
Deoarece sunt compuși în proporție de 99% din aer, iar aerul este un conductor de căldură atât de slab, aerogelurile sunt izolatori excelenți. Ei aproape anulează două dintre cele trei metode de transfer de căldură – conducție termică și convecție termică. Aerogelurile pot avea chiar o conductivitate termică mai mică decât cea a gazului pe care îl conțin – un fenomen numit efect Knudsen.
În ciuda faptului că este un material foarte ușor care arată ca o hologramă, aerogelul este foarte solid și se simte ca o spumă de polistiren tare.
Mai jos poate fi văzut un bloc pătrat de 5 cm de aerogel care susține un cilindru de 4 kg de granit.
Rich Kaszeta from Grantham/ NH, USA, CC BY-SA 2.0
Leave a Comment