Az aerogel nagyon alacsony s?r?seg?, szilard anyag, amely gelb?l szarmazik, a folyekony komponenst gaznem? anyaggal cserelve ki. Az eddig ismert legalacsonyabb s?r?seg?, szilard anyagnak tartjak, amely szamos kulonleges fizikai tulajdonsaggal bir (peldaul szigetel?kent). Attetsz? volta es bels? fenytorese miatt angolul nevezik fagyott fustnek (frozen smoke) , szilard fustnek (solid smoke) es kek fustnek (blue smoke) is, ezek a nevek magyar nyelvben nem terjedtek el (maga az aerogel is alig ismert). Bar kuls?re tenyleg olyan, mintha kek fustb?l vagtak volna ki egy darabot, erintesre a poli sztirolhoz hasonlit.

El?szor Steven Kistler keszitett aerogelt 1931-ben, miutan fogadott Charles Learneddel , hogy kepes a zseleben a folyadekot gazzal kicserelni, anelkul hogy a zsele osszeroskadna. Az els? ilyen gelek szilikagelek voltak. Azota bebizonyosodott, hogy aerogelt szamos kulonboz? anyagbol lehet kesziteni. Mar Kirstler a szilicium-dioxidon kivul aluminium-oxiddal , krom-oxiddal es on-dioxiddal is kiserletezett.

Erintesre az aerogel konny?, de szilard hab erzetet kelti. Neve ellenere szaraz, es fizikai tulajdonsagai teljesen elutnek a geleket?l. Konny? nyomas nem hagy rajta nyomot, er?s nyomas azonban maradando melyedest kepezhet rajta. Nagyon er?s nyomasra strukturaja radikalisan reagal es az aerogel uvegkent torik darabokra.

Ez utobbi tulajdonsaga ellenere az aerogel strukturalisan rendkivul er?s, es sajat sulyanak ketezerszereset is kepes megtartani. Ez dendritikus mikrostrukturajanak koszonhet?, amelyben a 2-5 nanometer nagysagu, gy?r? alaku reszecskek csomokba tomorulnek, nagyon porozus , majdnem fraktalis szerkezetet letrehozva, amelynek porusai 100 nanometernel kisebbek.

Definicio [ szerkesztes ]

Az aerogel definicioja az IUPAC megfogalmazasaban: olyan gel, amelyben mikroporusos, szilard anyag a diszpergalo kozeg, a szetoszlatott anyag pedig gaz. ^[1]

Felhasznalasa [ szerkesztes ]

Az aerogel valtozatos feladatokra alkalmazhato. Elterjedten hasznaljak ?rlemeny formajaban nagy meret? tet?ablakok es atlatszo epuletelemek h?szigetelesehez. Nagy energiaju lezerek elnyeletesehez is hasznalhato.

A nanostruktura miatt tenyleges felulete oriasi, igy katalizatorok hordozojakent es elnyelet? anyagkent is alkalmazhato. Hasznaljak kozmetikumok es festekek s?rit?anyagakent.

2000 korul allitottak el? hajlekony aerogelt, amikor szalakat is kevertek az anyagba. Igy alkalmazasi teruletei meg szelesebbe valtak.

Az egyik ismertebb felhasznalasa, amikor a NASA Stardust ?rszondaja a Wild-2 ustokos komajabol port gy?jtott be segitsegevel, es azt visszajuttatta a Foldre.

A szen alapu aerogel jol hasznalhato szuperkondenzatorok el?allitasahoz. Az aerogel nagy felulete miatt az ilyen kondenzator 2000-5000-szer kisebb lehet a hagyomanyosnal.

A Dunlop ceg teniszut?k bels? merevitesehez alkalmazza.

El?allitasa [ szerkesztes ]

Az aerogeleket a zselatinos edessegekhez hasonloan keszitik. Amikor zselatinos edesseget keszitenek, a zselatint feloldjak meleg vizben, majd az oldatot leh?tik. A h?tes hatasara a keverek gel allapotuva valik. A gelt a zselatin hatszogesen (kaptarszer?en) elhelyezked?, vekony falu molekulai alkotjak, a koztuk lev? teret pedig viz tolti ki. Ha el lehet parologtatni a vizet az edessegb?l, akkor csak a kaptarszer? feherjehalozat marad vissza nagyon konny? szilard anyag formajaban. Azonban a viz zselatinbol valo elparologtatasakor a viz es a szilard halozat kozotti er?s vonzoer?k miatt a halozat altalaban osszezsugorodik.

Az SEAgel fantazianev? aerogel ugy keszul, hogy agaragart viz es szerves oldoszer elegyeben oldanak, majd leh?tik az oldatot. H?tes utan az anyag zselatinszer? lesz. Ugyancsak a zselatinhoz hasonlo az, hogy ha ebb?l az anyagbol probalnak meg elparologtatni a vizet, akkor az agar osszezsugorodik. Azonban a gel fagyasztasos szaritasnal nem zsugorodik.

A fagyasztasos szaritasnal ( liofilizalasanal ) el?szor megfagyasztjak a gelt, igy rogzitik alakjat, majd a fagyasztott gel viztartalmat vakuumban elszublimaltatjak . Ezutan az agar finom kaptarszer? szerkezetenek lyukaiban leveg? marad. A letrehozott anyagot pontosabb lenne habnak nevezni, azonban az aerogel nev terjedt el leginkabb.

A SEAgel s?r?sege 1,5 g/dm³ korul van, osszehasonlitaskeppen a szen-dioxide 1,9 g/dm³. Ez a s?r?segkulonbseg lehet?ve teszi egy erdekes kiserlet elvegzeset, amelyben a SEAgel egy szen-dioxiddal megtoltott uvegkadban uszik, latszolag a ?semmin uszik”.

Mivel a szilard anyagok kozul az aerogelek h?szigetelese a legjobb, ezert egyre tobb ceg kezdi el h?t?/melegit? eszkozokben hasznalni.

Jegyzetek [ szerkesztes ]

Forrasok [ szerkesztes ]

• Elet es Tudomany cikk az aerogelr?l

Tovabbi informaciok [ szerkesztes ]

A Wikimedia Commons tartalmaz Aerogel temaju mediaallomanyokat.

• Ce materiau etonnant l’aerogel Archivalva 2012. majus 7-i datummal a Wayback Machine -ben (franciaul)
• Open source aerogel on Aerogel.org (angolul)
• Detailed guide for making aerogels and building a supercritical dryer (angolul)
• Animated presentation explaining what aerogels are and how supercritical fluid is used in creating aerogels (angolul)
• NASA photos of aerogel (angolul)
• Another LBL article covering the development of aerogels (angolul)
• Aerogel FAQ at NASA JPL (angolul)
• " A Solid That's Light As Air ", by Dylan Tweney. Wired , 23 February 2006 (angolul)
• Aer( )sculpture, Using a Space Material as a Sculptural Medium (angolul)
• Scientists hail ‘frozen smoke’ as material that will change world (angolul)
• Video of aerogel scientist Dr. Alex Gash from Lawrence Livermore National Laboratory showcasing aerogel and its properties , direct link (angolul)
• A site that explains how silica aerogel is made (angolul)