Руководство для начинающих по АЭРОГЕЛЮ!

Описание: Что такое аэрогель? Как он производится, каковы его свойства и области применения? Насколько он хорош как изолятор? (В моей семье начались эти шутки про пироманов...) Это самый лёгкий материал на Земле, чрезвычайно универсальный и способный изменить наш образ жизни.

Главы:
0:00 Введение в аэрогель
0:38 Процесс производства
2:50 Тип аэрогеля
3:35 Свойства аэрогеля
8:02 Применение аэрогеля

Существует множество различных типов аэрогеля, наиболее распространённым является кремниевый аэрогель. Процесс производства начинается с четырёх основных ингредиентов:
Тетраметоксисилан (тетраметилортосиликат TMOS), Si(OCH3)4
Метанол CH3OH
Деионизированная вода H2O
Гидроксид аммония NH4OH

Нам нужно добавить гидроксид аммония и метанол в воду, чтобы приготовить раствор катализатора, и добавить метанол в TMOS, чтобы приготовить раствор алкоголята. При реакции ТМОС с водой метоксигруппа заменяется гидроксильной, начинается полимеризация и образуется диоксид кремния.

Диоксид кремния медленно загустевает, образуя золь (SOL) – твердые наночастицы, диспергированные в жидкости. Этот золь извлекают из стакана и заливают в формы для застывания и образования геля, представляющего собой непрерывную трехмерную сеть диоксида кремния в жидкой воде. Эти гелевые формы выдерживают в метаноле несколько дней, образуя АЛКОГЕЛЬ. На заключительном этапе алкогель помещают в сосуд под давлением. Жидкий диоксид углерода закачивают в сосуд под давлением и нагревают до сверхкритической точки, при которой он может находиться в газообразном или жидком состоянии. Это превращает алкогель в АЭРОГЕЛЬ.

Аэрогель может быть изготовлен из множества различных материалов.
Аэрогели из диоксида кремния имеют голубоватый цвет.
Аэрогель из резорцин-формальдегидного полимера (RF) имеет темно-красный цвет. - Аэрогель оксида хрома имеет насыщенный синий цвет и непрозрачен.
Аэрогель сульфида кадмия имеет желтый цвет и непрозрачен.
Аэрогель оксигидроксида железа имеет желтый цвет.
Аэрогель оксида никеля имеет зеленоватый цвет.
Аэрогель оксида железа имеет ржаво-красный цвет и непрозрачен.
Углеродный аэрогель имеет черный цвет.

Свойства кремниевого аэрогеля.
Нанотехнологии – это область технологий, работающая с размерами и допусками менее 100 нанометров.
Твердые частицы в кремниевом аэрогеле составляют всего 3% от общего объема. Остальные 97% – это воздух, которому очень трудно двигаться, поэтому он действует как запертый воздух.
Значение R составляет R20 на дюйм толщины по сравнению с R3,5 на дюйм у стекловолокна и R4 у пенополистирола.
Цвет. Когда видимый свет попадает на поверхность аэрогеля, он рассеивается мельчайшими порами. Синий свет, имеющий самую короткую длину волны, рассеивается сильнее, что придает аэрогелю дымчато-синий цвет на темном фоне и желтоватый на белом.

Монолиты аэрогеля очень дороги. Их стоимость составляет около 1 доллара за кубический сантиметр или 23 000 долларов за фунт, что делает их дороже золота.

Он очень хрупкий и не опасен и не токсичен в небольших количествах.

Он обладает природной гидрофильностью. ОН-группа (гидроксильная группа) притягивает воду, заполняет нанопоры и делает аэрогель непригодным для использования. Однако его можно обработать гидрофобными или водоотталкивающими составами, чтобы сделать аэрогель водонепроницаемым. Аэрогель также обладает олеофильными свойствами, что означает его сильное сродство к маслам.

Применение силикатного аэрогеля.

Аэрогелевая изоляция обеспечивает самое высокое значение R на дюйм среди всех изоляционных материалов. Тепловые аэрогелевые покрытия используются для сохранения исторических объектов в условиях ограниченного пространства. Они «паропроницаемы», что позволяет водяному пару, содержащемуся в стене, испаряться.
Они также используются для изоляции подводных трубопроводов.
Гидрофильная природа кремниевого аэрогеля позволяет ему поглощать влагу из воздуха и контролировать относительную влажность в музеях и библиотечных экспозициях.
НАСА использует аэрогель для улавливания кометной пыли, которая движется со скоростью в 6 раз превышающей скорость винтовочной пули.
Его также можно использовать для ликвидации разливов нефти, поскольку:
Криогелевые одеяла используются для изоляции в условиях низких температур, а пирогелевые — в условиях высоких температур.
Куртки Primaloft от LLBean с аэрогелевым наполнителем.
-------------------
ИСТОЧНИКИ:
   • World's Lightest Solid!  
   • I Waterproofed Myself With Aerogel!  
   • Видео  
   • Making aerogel  
   • supercritical fluids  
   • Aspen Aerogels Cryogel Z Installation Tech...  
--------------------
Fluffy от Smith The Mister https://smiththemister.bandcamp.com
Smith The Mister https://bit.ly/Smith-The-Mister-YT
Бесплатное скачивание/трансляция: https://bit.ly/stm-fluffy
Музыка предоставлена ​​Audio Library    • Fluffy – Smith The Mister (No Copyright Mu...  
---------------------
Отказ от ответственности: Это видео создано в образовательных/информа...