Dobra, zróbmy kopię zapasową, pojawiające się może być trochę mylące, ponieważ aerożele zostały wynalezione dekady temu! Aerożele, które są najlżejszymi materiałami stałymi na świecie, stosowanymi głównie w aplikacjach NASA, do niedawna bardzo trudno było pojąć dosłownie i w przenośni. Aerożele są niezwykle lekkie (tylko trzy razy cięższy od powietrza!), mocne i wysoce izolujące, a teraz są stosowane jako izolatory w prawdziwym życiu.
Co to są aerożele?
Najłatwiejszym sposobem wyjaśnienia aerożeli jest porównanie ich z Jell-O. Kiedy jello jest pominięte, wysycha, kurczy się, a tam, gdzie kiedyś znajdowały się płyny, są tysiące drobnych porów. Aerożele są tworzone zasadniczo w ten sam sposób, z wyjątkiem procesu o nazwie aerożele „nadkrytyczne suszenie” są wykonane tak, aby nie kurczyły się podczas ekstrakcji płynu, i zazwyczaj utrzymują 90-99% ich pierwotnej wartości Tom. Chociaż w tym momencie składa się głównie z powietrza, może on również pomieścić 500-4 000 razy więcej niż jego waga. Z powodu tej kompozycji aerożele mają bardzo niską przewodność cieplną, są w stanie wytrzymać bardzo wysokie ciepło i są wodoodporne, w przeciwieństwie do większości innych izolacji, które muszą być poddane obróbce chemicznej, aby mieć te właściwości.
Rodzaje aerożeli
Aerożel nie odnosi się do konkretnej substancji, ale do geometrii substancji. O ile nie zaznaczono inaczej, Aerożele są najczęściej wykonane z krzemionki lub innego rodzaju węgla, ale tak naprawdę mogą być wykonane z kilku rodzajów surowców. Aerożele krzemionkowe są ogólnie przezroczyste i mogą mieć niebieski odcień.
Aerożele jako izolatory
Niesamowicie niska gęstość i duża powierzchnia aerożeli sprawiają, że jest to zarówno świetny lekki materiał konstrukcyjny, jak i superizolator. Aerożele zapewniają najwyższą wartość R na cal niż jakakolwiek inna izolacja na rynku, a mdash mają ocenę ponad 10 na cal w porównaniu z R-6 dla izolacji z zamkniętymi komórkami i R-3 dla włókna szklanego. Jednak aerożel w stanie surowym jest bardzo kruchy i nieelastyczny, dlatego należy go łączyć z innymi materiałami, aby można go było stosować w rzeczywistych zastosowaniach.
Ze względu na ich półprzezroczysty charakter aerożele krzemionkowe działają dobrze, gdy są umieszczone pomiędzy warstwami szkła. Ten rodzaj zastosowania jest tam, gdzie potencjał izolacyjny aerożeli jest naprawdę ekscytujący, ponieważ okna i szkło są jednymi z najsłabszych punktów w budynku. Wypełnienie okien aerożelem zwiększyłoby ich wartość izolacyjną przy jednoczesnym zachowaniu ich przezroczystej jakości. Ten rodzaj aplikacji był widziany w najnowszym Solar Decathalon konkurencja.
Innym powszechnym rodzajem izolacji aerożelowej jest stosowanie ich w postaci koca. W tym zastosowaniu aerożele są tkane włóknem, co czyni je elastycznymi. Te batty można owijać wokół rur, umieszczać na zakrzywionych ścianach i instalować we wnękach. W budynkach o konstrukcji szkieletowej na kołki można nakładać cienkie paski aerożelu, aby zapobiec mostkowaniu termicznemu. Ponieważ aerożele w tym formacie są tkane włóknami, są nieprzezroczyste, zwykle mają biały lub szary wygląd.
Produkty aerożelowe
Ze względu na wysokie koszty aerożel stosowany był przede wszystkim w wysokiej klasy aplikacjach przemysłowych, takich jak izolowanie rurociągów naftowych i gazowych, izolowanie statków kosmicznych NASA i stosowanie jako kolektor pyłu kosmicznego.
Jednak wraz z postępem technologicznym i pewnym spadkiem cen kilka firm oferuje różnorodne produkty aerożelowe, które można stosować nawet w zastosowaniach domowych:
• Cabot: Nanogel firmy Cabot służy do izolowania jednostek okiennych, owijania rur olejowych i gazowych, jest tkany w odzieży wierzchniej oraz jako granulat i koce do zastosowań budowlanych.
• Aspen Aerożele: Produkt Aspen Aerogels Spaceloft jest dostępny w postaci pasów zastępujących tradycyjną izolację z włókna szklanego i celulozy. Oferuje najwyższą wartość R, wynoszącą 10,3, niż jakikolwiek inny produkt na rynku.
• ThermaBlok: Thermablok tworzy samoprzylepny pasek izolacji aerożelowej, który można nakładać bezpośrednio na kołki, aby zapobiec „mostkowaniu termicznemu”, czyli przewodzeniu ciepła przez kołki.