Аэрогель

Аэрогели, от латинского aer , что значит воздух, и gelatus , что значит замороженный – это класс материалов, который представляет собой гель, жидкая фраза в котором полностью замещается газообразной. Подобные материалы обладают низкой рекордной плотностью и демонстрируют уникальные свойства, такие как – прозрачность, твердость, очень низкая теплопроводность, жаропрочность и тому подобное.

Весьма распространены аэрогели на основе глиноземов, аморфного диоксида кремния, а также олова и оксидов хрома. В начале 1990 годов были получены первые образцы аэрогеля на основе углерода. Аэрогели относят к классу мезопористых материалов, в которых не менее 50 процентов занимают полости. Как правило, процент этот достигает 90-99, а их плотность равняет 1-150 килограмму на метр кубический. По своей структуре аэрогели являются древовидной сетью из объединенных в единые кластеры наночастиц размером всего 2-5 нанометров и пор размерами до ста нанометров. Первенство в изобретении признается за химиком по имени Стивен Кистлер их Тихоокеанского колледжа, который находится в Стоктоне, штат Калифорния, США.

Он опубликовал свои результаты в 1931 году в журнале Nature. Стивен додумался заменить в геле жидкость на метанол, а потом нагреть этот гель под давлением до достижения метанолом критической температуры в 240 градусов по Цельсию.

Метанол уходил из геля, но при этом он не уменьшался в объемах, гель также высыхал, практически не ужимаясь. На ощупь аэрогель похожи на легкую, но весьма твердую пену, напоминая пенопласт. При сильной нагрузке аэрогель обычно трескается, а в целом этот материал весьма прочный – образцы аэрогеля выдерживали нагрузку в две тысячи раз больше собственного веса. Аэрогели, особенно кварцевые, являются хорошими теплоизоляторами.