Аэрогель - потрясающий наноматериал
Аэрогель – одно из самых удивительных изобретений человечества. Это очень легкий пористый материал, который за свои свойства многократно упоминается в книге рекордов Гиннеса. В переводе «аэрогель» означает «замороженный воздух» еще нередко его называют – «замороженный дым».
Аэрогель и вправду выглядит как застывший дым – полупрозрачный, пористый, порой с легким голубым оттенком. На ощупь аэрогель похож на затвердевшую пену для бритья либо пенопласт. Структура аэрогеля – крохотные ячейки, которые сложно различить даже под микроскопом. Если не вдаваться в технологию, то аэрогель представляет собой обычный гель, где вместо жидкого компонента применен газ. У этого материала рекордно низкая плотность – в тысячу раз меньше чем у стекла и в полтора раза выше чем у воздуха, сегодня аэрогель считается самым легким твердым материалом существующим на планете.
Еще одно из уникальных свойств этого материала – он на 99,8% состоит из воздуха, при этом он очень прочный. По результатам испытаний было доказано, что образцы аэрогеля могут выдерживать нагрузку в две тысячи раз больше чем собственный вес. Плюс к этому материал хороший теплоизолятор, он в сорок раз эффективнее изоляционного стеклопластика, это позволяет использовать его для теплоизоляции в космонавтике.
Класс гелей, в которых в ходе специального технологического процесса жидкая фаза полностью замещается газообразной, в результате чего получается вещество с плотностью, всего в полтора раза превышающей плотность воздуха. Рекордно низкая плотность среди искусственно созданных материалов, как впрочем, и целый ряд (15 позиций) других свойств и характеристик аэрогеля.
Уникальные свойства аэрогеля
Наиболее распространенные сегодня кварцевые аэрогели – прекрасные теплоизоляторы, что, в общем-то, и определило самую широкую область их применения: в промышленности и строительстве.
Напоминает аэрогель (на ощупь) твердую пену, нечто наподобие пенопласта, однако очень легкую и прочную. Под воздействием очень сильной нагрузки аэрогель может трескаться, хотя его прочности достаточно, чтобы выдерживать нагрузки в 2000 раз превышающие его собственный вес.
Теплопроводность кварцевых аэрогелей при нормальном атмосферном давлении в воздухе даже ниже самого воздуха и составляет около 0, 017 Вт/(м•К). Они с успехом выдерживают нагрев до 500°С, практически не изменяя своих свойств. Плавиться аэрогель начинает при температуре 1200°С.
Применение аэрогеля
Целая совокупность уникальных свойств аэрогеля позволила широко применять его в качестве эффективного утеплительного материала, превосходящего по своим возможностям и экономическому эффекту любой современный утеплитель.
Ему нашлось место во всех случаях, когда необходима высокая степень теплозащиты или теплоудержания:
- теплоизоляция всех строительных конструкций, как в промышленном, так и в гражданском (и частном) жилом строительстве
- высокоэффективная теплозащита любых (и технологических, и бытовых) трубопроводов, обеспечивающих производственный процесс и экономную работу трубопроводов инженерных систем жизнеобеспечения
- не менее эффективную теплоизоляцию резервуаров, емкостей промышленного и бытового назначения, в том числе технологических, со сложными условиями эксплуатации и неправильными геометрическими формами
- Наряду с теплозащитой осуществляет идеальную влагоизоляцию объектов, что в совокупности с его паропроницаемостью позволяет обеспечить надежную защиту объектов и коммуникаций от коррозии и разрушающего воздействия внешней среды, в том числе – агрессивной среды промышленного производства
