Aerogel - mimořádné dílo lidských rukou

Video: Vytváření lidských rukou

Aerogel - velmi neobvyklé dílo lidských rukou, materiál, cenu za své jedinečné vlastnosti z 15 pozic v Guinessově knize rekordů. Jméno „aerogel“ je odvozen ze dvou latinských slov AER - vzduch a gelatus - zmrzlé. „Frozen kouř,“ aerogel je proto často označován.

Video: Hra Matka příroda neobvyklé zvířata účes

Avšak objevení aerogel opravdu vypadá zmrzlé kouř. Aerogel je neobvyklý gel, ve kterém kapalná fáze není zcela substituována plynu, přičemž látka má záznam s nízkou hustotou, stejně vynikající poloviční hustotu vzduchu, a řadu dalších unikátních vlastností: tvrdost, průhlednost, odolnost proti teplu, atd. Aerogel je úžasné tím, že 99,8% se skládá z&Air hellip-!
Příběh aerogely není dosud plně objasněn. Víme jen, že se jednalo o první americký vědec Samuel Kistler v pozdních dvacátých nebo třicátým rokem minulého století v Tichém College v Stockton (CA). Přijaté, jak se to stane, ve vědeckých studií, téměř náhodou, jako vedlejší produkt krystalizace aminokyseliny v přesycené nadkritických tekutin. Vědecké získat aerogel vyrobeny nahrazením kapaliny v běžném gelu s methanolem. Gel se pak zahřívá pod vysokým tlakem do 240 stupňů (kritická teplota pro methanol). V tomto okamžiku, plynný methanol odcházející z gelu, ale dehydratovaného pěna v objemu klesá. V důsledku toho, že tvořily jemnými póry lehký materiál nazývá aerogel v důsledku. Oficiální datum vzhledu nového materiálu je považován za 1931, zatímco zveřejnění článku o něm v časopise Nature. „Aerogel“ není znám, a původ termínu. Zůstává záhadou, zda Kistler mu přinesl do naší řeči, nebo použít na špičku jeho kolegy. Původ aerogel byl získán vědců z křemene. Následně se dozvěděl materiál z oxidů kovů, organických látek, a mnoho dalších surovin.
Podle stromové struktuře aerogely jsou spojeny v síti homogenních skupin (klastrů) velikost částic 2-5 nm a póry naplněné vzduchem až 100 nanometrů. Externě, aerogel je nejvíce podobná průhledného nebo průsvitného zmrazené pěny. Při pozorování pouhým okem, to reprezentovalo aerogelu pevné homogenní látku, která ji odlišuje od porézních médií, jako jsou různé pěny. Pouhým stisknutím aerogelu je také připomínající vytvrzené pěny. Jedná se o poměrně odolný materiál - aerogel snese zatížení 2.000 násobek své vlastní váhy. Například malý blok aerogelu o hmotnosti 2,38 g snadno odolává hmotnosti cihlu 2,5 kg!

Video: Amazing výtvory lidských rukou

Aerogely oxidu křemičitého, jsou velmi dobré tepelně izolační. Aerogel výrobní proces je složitý a pracný. Za prvé, pomocí chemických reakcí, gel polymerovat. Tato operace trvá několik dní, a výstup je rosolovitý produkt. Potom se alkohol odstraní z vody želé. Jeho úplné odstranění - klíčem k úspěchu celého procesu. V dalším kroku - "nadkritický" sušení. Vyrábí se v autoklávu za vysokého tlaku a teploty, v části zkapalněný oxid použití gaz.Prikladnoe z aerogely oxidu křemičitého jako izolační materiál, začala ve čtyřicátých letech dvacátého století. Známá společnost Monsanto vyrábí tento výrobek na základě licenční smlouvy s Kistler. Nicméně, není dosaženo rozšířené vzhledem k vysokým nákladům na aerogel tepelnou izolací a v sedmdesátých letech byla výroba omezena. Teprve na samém konci aerogelů minulého století opět začal být široce používán lidstvo, především v prostoru otrasli.Imenno aerogelu se stalo důležitým prvkem mřížky pasti, kterým je prostor sonda Stardust zachytil milióny malých částic z ocasu komety Wild 2 a doručena Lander Na těchto vzorcích zem. Mimochodem, mezi různými částic zachycených stopy sondy glycinu byly objeveny - nejdůležitější aminokyseliny pro tvorbu proteinu. Vědci, oddělovat teorii o mimozemském původu života, tento objev se stal nepřímý důkaz o jejich nevině.
Jako jedinečné tepelně izolační aerogel budou použity v prostoru vyhovuje americkou produkci vytvořený pro projekt NASA Mars. Jen NASA oznámila, že využití aerogelu jako tepelný štít raketoplánu nových modelů. Slibné jako Aerogels v mikroelektronice. Hlavně kvůli tomu, že mají nejmenší dielektrickou konstantu. Použití aerogely jako izolační vrstvy ve vícevrstvých desek s plošnými spoji se výrazně zlepšit výkon elektroniki.V 2007, American lékárny prezentované jejich aerogely, které může být filtr pro čištění vody od škodlivých nečistot, jako je rtuť, olovo a jiné toxické těžké kovy. Zatímco výroba těchto materiálů je poměrně omezená vzhledem k vysokým cenám, protože filtrů patří platina, ale když je její výměna nalezen v podobě levnějších analogových čističů nový vzorek lze zbavit těžkých kovů z vody planety. Navíc nové aerogely vykazují polovodičové vlastnosti, mohou být tedy použity v solárních článků a optoelektronické zařízení.

Oxid křemičitý aerogel, jak již bylo zmíněno - jedinečný tepelný izolátor. To může odolat teplotám až 500 stupňů Celsia, a tloušťka vrstvy 2,5 cm dostatečně chránit lidské ruky před přímým působením na letovací lampa. Existují odrůdy aerogely, které mají teplotu tání až do 1200 ° C arogeley vlastnosti do značné míry závisí na výchozím materiálu, ze kterého jsou vyrobeny. Tam aerogely z (oxidu hlinitého s přísadou) oxid hlinitý, oxid křemičitý, a oxidu cínu, a chrómu. Nověji bylo získáno na základě uhlíkových aerogely. Tam aerogely jsou používány jako katalyzátory. V současné době vrmya NASA testování aerogely oxidu hlinitého, které obsahují vzácné prvky - gadolinium a terbium. Tyto aerogely se používají jako detektory vysokorychlostní soudareniy.Nekotorye jsou transparentní druhy aerogelových považovány vědci jako náhradní okenní. Protože index lomu aerogely je mnohem nižší než u skla (1,05 oproti 1,5). Originální křehkost této slibné materiálové vědy byl překonán, je nyní k dispozici verze pružných a flexibilních aerogely. Na pořadu dne otázka snižování výrobních nákladů do limitu využití nákladově efektivní ve velkém měřítku. Aerogely jsou často označovány jako materiál 21. století. Znamená to tedy, budeme brzy vidět.