Aerogel je materiál s obrovským potenciálem

Petr Houška | Středa, 06. březen 2013 |

 Aerogel je přezdívaný jako zmrzlý či modrý dým. Není u nás běžně užívaným materiálem a v pomyslném procentuálním koláči, který ukazuje využívání tepelných izolantův praxi, zabírá aerogel poslední příčku s asi jedním procentem na trhu. V zahraničí je tomu však jinak.

Když se podíváme na vzorek aerogelu a vezmeme jej do ruky, tak první co nás zaujme, bude jistě jeho struktura a „žádná" váha – jak je to možné? Je to díky jeho maximální poréznosti - obsahuje totiž 99,98% vzduchu. Jak se dá takový unikát vyrobit? Vcelku jednoduše. Základem je oxid křemičitý či sloučeniny zinku, chrómu, uhlíku a cínu. Vybraný prvek se smíchá s vodou, alkoholem či éterem a poté se za vysoké hodnoty tlaku zahřeje nad tzv. kritickou teplotu (dle daného prvku a kapaliny). Kapalina se okamžitě vypařuje a tím vzniká plyn. Je to proces nazývaný „superkritické vysoušení". Pokud by teplota byla nízká, aerogel se nezdaří – došlo by k pomalému vypařování a tím zhroucení struktury. Proces výroby je podobný jako u pěnoskla – odkaz ZDE. Avšak aerogel má úplně odlišné/lepší vlastnosti.

Novinka z nedávné doby? Čím je aerogel výjimečný?

Kdepak, o aerogel se jako první úspěšně pokusil Samuel Stephens Kistler již v roce 1931. K tomuto objevu vedla vynálezce sázka, ve které bylo předmětem nahrazení kapaliny v želé plynem (bez jakéhokoliv smrštění).
Struktura aerogelu je vytvořena z dutých koulí o nepředstavitelné velikosti několika málo nanometrů! Koule jsou dokonale uspořádány tak, že vnitřní povrch jednoho gramu aerogelu má až 1000m2. Výsledná hustota samotného aerogelu je 1,9 - 3kg/m3.
Mohlo by se zdát, že „zmrzlý dým" bude velmi zranitelný, avšak snese až 2 000 krát vyšší zatížení oproti jeho vlastní hmotnosti.
Tepelně izolační vlastnosti jsou více než příznivé – hodnota se pohybuje v rozmezí 0,015 - 0,020 W.m.K. Aerogel výborně tlumí i hluk, propouští plyny a kapaliny. Avšak při dlouhodobém vystavení kapalinám se mění na obyčejný gel (nevratný proces).

Využití?

První využití aerogelu spočívalo v implantaci jeho granulí do dutých rámů střešních oken. Dnes je aerogel vyráběn pro různé aplikace, a to včetně protipožárních – speciální aerogel snáší teplotu až 1600 °C a je vyráběn i v běžných tepelně izolačních rolích armovaných skelnou rohoží. V USA (Gerogia) se nachází pokusný dům, který má střešní krytinu ze speciálně upraveného aerogelu – střecha je částečně transparentní - vědci nadále pracují na vysoce transparentním aerogelu použitelným pro podobné účely. Sortiment se neustále rozšiřuje, neboť aerogel je výborným nosným materiálem, který lze upravovat přidáváním různých prvků či materiálů. Lze jej nalézt i v lékařství – díky jeho obrovské vnitřní struktuře se používá jako nosič léků podávaných zevně – dochází k postupnému uvolňování.

Závislost lidstva na ropě se s aerogelem podstatně snižuje...

Zajímavá videa o aoerogelu ZDE.

Zdroj informací http://en.wikipedia.org a http://www.aerogel.com/

Hodnocení uživatelů: 5 / 5
Líbil se Vám článek?05