Aerogél

Aerogél je priehľadná tuhá látka tvorená „sieťou“ tuhých častíc s rovnomerne distribuovanými pórmi vyplnenými plynom. Výsledkom je fyzikálne neobvyklý materiál, ktorý má vzhľadom k objemu veľmi nízku hustotu a najnižšiu tepelnú vodivosť, index lomu, rýchlosť šírenia sa zvuku a relatívnu permitivitu zo známych pevných látok.

Aerogél môže byť anorganický (napr. na báze oxidov kremíka či hliníka) alebo organický. Aerogély majú pestré možnosti využitia, najmä ako tepelný izolátor, elektródy, prachové filtre a podobne.

Kremíkový aerogél 
Je látka na kremíkovej báze často nazývaná zamrznutý dym alebo modrý dym. Obsahuje 99,8% vzduchu a vyzerá ako pevná pena s hustotou 3 mg na cm3, čo je najmenšia hustota pevnej látky na svete. Najľahšie verzie vyrobené v Lawrence Livermore National Laboratory v Livermore v Kalifornia dosiahli hustotu len 1,9 mg/cm3.

Tento materiál má veľa pozoruhodných vlastností vrátane vysoko dendritickej štruktúry, extrémne nízkej tepelnej vodivosti (približne 0,017 W/mK), čo z neho robí vynikajúci tepelný izolant s teplotou tavenia 1 200 °C. NASA ho použila na zachytenie prachových častíc z chvosta kométy pomocou kozmickej sondy Stardust.

Aerogél bol vytvorený ako výsledok spoločného výskumu NASA a Aspen Systems, Inc. procesom vysušenia gélu, tvoreného zmesou oxidu kremičitého (SiO2), kvapalného oxidu uhličitého (CO2) a etanolu, v extrémnych podmienkach. Z tejto zmesi sa za obrovského tlaku odstráni všetka kvapalná zložka (superkritické vysušenie). Jedine tak nedôjde k zdeformovaniu kremičitého gélu a zrúteniu kremíkových buniek. Vznikne tak teleso s niekoľkými miliardami buniek z kremíka, ktoré držia pokope silné molekulové väzby.

Aerogél má vďaka svojím fyzikálnym vlastnostiam 15 záznamov v Guinnessovej knihe rekordov, vrátane položiek najlepší tepelný izolant a najmenšia hustota pevnej látky. Vydrží 2 000 násobok svojej vlastnej váhy.
Rozsiahlejšie využitie tejto látky je zatiaľ však obmedzené, lebo pri styku s destilovanou vodou sa opäť mení na gél.

Referencie

Iné projekty

Externé odkazy 

 Zamrznutý dym
 Fotky aerogélu (Nasa).
 Lawrence Berkeley National Laboratory - stránka o tepelných vlastnostiach kremíkových aerogélov 

Materiály
Kremík