Аэрогель в строительстве реферат

Обновлено: 19.04.2024

Когда затраты на энергию увеличиваются, возрастает потребность в ее рациональном использовании. По оценкам, 40% используемой нами энергии расходуется на поддержание тепла в домах.

Более 30% этой энергии уходит сквозь стены (в строительстве данный процесс называют тепловым мостом).

На основе разработанной NASA технологии, самым высокоизолирующим из существующих материалов, торговой маркой Thermablok был создан удивительный продукт, который может найти спрос в строительной индустрии.

Аэрогель – одно из самых удивительных изобретений человечества. Это очень легкий пористый материал, который за свои свойства многократно упоминается в книге рекордов Гиннеса.

На ощупь аэрогель похож на затвердевшую пену для бритья либо пенопласт. Структура аэрогеля – крохотные ячейки, которые сложно различить даже под микроскопом.

Аэрогель было сложно приспособить для широкого использования из-за его хрупкой структуры. Однако запатентованный Thermablok материал содержит уникальные волокна, которые позволяют ему сгибаться и сжиматься, но при этом сохранять свои удивительные изолирующие свойства.

Преимущества материала Thermablok:

не содержит веществ, разрушающих озоновый слой,

более чем на 30% изготовлен из вторичного сырья,

композитный материал, более чем на 95% состоящий из воздуха,

водоотталкивающий, не подвержен влиянию влажности, плесени или воды,

практически ничего не весит и не требует больших затрат при транспортировке,

долговечен, поскольку не реагирует с атмосферной влагой,

Всего одна полоска аэрогеля (6,25мм x 38мм), проложенная вдоль каждого профиля до обшивки стены гипсокартоном, увеличивает изоляционную способность стен более чем на 40%, как установили ученые из Ок-Риджской лаборатории при Департаменте энергетики США.

Если не вдаваться в технические характеристики, 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% 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 фантастический теплоизолятор, он в сорок раз эффективнее изоляционного стеклопластика, это позволяет использовать его для теплоизоляции в космонавтике. Физическая структура аэрогеля такова, что молекулы воздуха в нём практически неподвижны.

Аэрогели – класс материалов, представляющих собой гель, в котором жидкая фаза полностью заменена газообразной, вследствие чего вещество обладает рекордно низкой плотностью, всего в полтора раза превосходящей плотность воздуха, при этом обладая рядом других качеств: твердостью, прозрачностью, жаропрочностью, отсутствием водопоглощения и чрезвычайно низкую теплопроводность.

Материал не горит и не намокает, но пропускает при этом водяной пар и уникален по своим теплоизоляционным свойствам. С этих позиций, аэрогель является отличным теплоизоляционным материалом. В последние несколько лет на него обратила внимание и строительная отрасль.

Совокупность полезных свойств аэрогеля позволяет использовать его в качестве утеплительного материала. Он по качественным и экономичным показателям превосходит любой другой утеплитель.

Этот материал используется, когда возникает необходимость в повышенной теплозащите.

Аэрогель применяют для:

для теплоизоляции различных конструкций, особенно для гражданского и промышленного строительства;

для защиты разнообразных трубопроводов, что обеспечивает экономную работу инженерных систем жизнеобеспечения;

для теплоизоляции и герметизации емкостей и резервуаров промышленной функциональности, особенно нестандартной формы;

также используется для влагоизоляции различных объектов, что предотвращает появление коррозии;

применяется для повышения параметров теплоизоляции в современных стеклопакетах.

Аналитики предсказывают начало использования новейших материалов с применением аэрогеля в промышленных масштабах уже в ближайшем будущем. Одно из первых и полномасштабных направлений, это применение его фантастических свойств в новейших образцах теплоизоляции.

Аэрогелевая изоляция - видео

Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Аэрогель – материал удивительный. Презентация на заданную тему содержит 17 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!

Аэрогель - это легкий высокопористый материал, обладающий рядом исключительных и даже уникальных физических свойств, которые привлекают внимание исследователей, работающих в различных областях науки и техники. Аэрогель - это легкий высокопористый материал, обладающий рядом исключительных и даже уникальных физических свойств, которые привлекают внимание исследователей, работающих в различных областях науки и техники. Структура аэрогеля Структуру аэрогеля образуют сферические кластеры диаметром примерно 2—5 нм и пор размерами до 100 нм, формирующие трехмерную сетку, поры которой заполнены воздухом (вплоть до 99% объёма геля занимает воздух). Размеры пор в десять и более раз превышают размеры кластеров, что и позволяет получать очень легкий материал

Свойства аэрогелей: На ощупь напоминают лёгкую, но твёрдую пену; По внешнему виду полупрозрачны; Обладают высокой прочностью(может выдерживают нагрузку в 2000 раз больше собственного веса); Аэрогели, в особенности кварцевые — хорошие теплоизоляторы; Очень гигроскопичны; Плотность достигает всего 0,3 – 0,03г/см³(во много раз легче пуха); Эффективными поглотителями солнечного света; Абсорбируют токсичные тяжёлые металлы и др.

Виды аэрогелей: кварцевые аэрогели: плотность=1,9 кг/м³ (в 500 раз меньше плотности воды). Они пропускают солнечный свет, но сильно поглощают тепловое излучение, имеют низкую теплопроводность (0,003 Вт/(м·К)),температура плавления составляет 1200°C; углеродные аэрогели: состоят из наночастиц, ковалентно связанных друг с другом; электропроводны, обладают большой площадью внутренней поверхности (до 800 м²/грамм), отражают всего 0,3% излучения в диапазоне длин волн от 0,25 до 14,3 мкм, что делает их эффективными поглотителями солнечного света;

Методы изготовления: Обычно для приготовления аэрогелей используют два родственных метода. Первый из них — сверхкритическая сушка. Если просто высушить гель, отступающая жидкость будет стягивать сетку наночастиц, поэтому сушку нужно проводить при условиях, в которых нет поверхностного натяжения, то есть когда жидкость находится в сверхкритическом состоянии.

Еще более легкие (менее плотные) аэрогели получаются методом химического осаждения вещества, которое будет выполнять роль твердой фазы аэрогеля, на ранее приготовленную пористую подложку, которую затем растворяют. Этот метод позволяет регулировать плотность твердой фазы (путем регулирования количества осаждаемого вещества) и ее структуру (путем использования подложки с необходимой структурой).

3. Pyrogel XT - высокотемпературная гибкая теплоизоляция на основе кварцевого аэрогеля с наименьшим коэффициентом теплопроводности из известных твердых материалов. Предназначена для применения в условиях обычных и высоких рабочих температур (от -40 до 650oC). Этот аэрогель легок, не пропускает влагу и конденсат, предотвращая коррозию, не горит, легко монтируется, безопасен для пользователя и окружающей среды, идеально подходит для теплоизоляции труб, удобен в использовании и прост в монтаже. Материал поставляется в рулонах, не выделяет пыли и при необходимости легко режется, сгибается, скручивается и очищается. Применяется для теплоизоляции труб, паропроводов, сосудов и арматуры, обладает непревзойденной теплоизолирующей способностью, сохраняет свои теплоизолирующие свойства даже будучи в сжатом состоянии. Высокая теплопроводность аэрогеля позволяет в несколько раз снизить толщину теплоизолирующего слоя, теплоотдающую поверхность и, соответственно, теплопотери

Cryogel Z - нанопористая теплоизоляция, которая представляет собой стекловолокнистый холст с распределенными в нем частицами аэрогеля диоксида кремния. Имеется пароизоляционный слой в виде алюминиевой фольги, дублированной полимерной пленкой. Обеспечивает максимальную тепловую защиту при минимальном весе и толщине в диапазоне температуры от -265 до 125оС. Материал является паронепроницаемым, благодаря наличию пароизоляционного слоя, препятствует коррозии, не горит, легок, имеет высокое термическое сопротивление, не содержит опасных веществ и пыли, легко режется и монтируется, работает при сверхнизких температурах. Применяется в низкотемпературной и криогенной технике, применение Криогеля повышает энергоэффективность оборудования, обеспечивает термостатирование транспортируемых или хранимых веществ, предотвращает образование конденсата и наледи.

Spaceloft Subsea Spaceloft Subsea - гибкая нанопористая теплоизоляция, благодаря своей низкой теплопроводности применяется для систем типа "труба в трубе" при глубоководном использовании в диапазоне температуры от -100 до 200oC. Spaceloft Subsea легок, не горючь, отталкивает воду, удобен в использовании и прост в монтаже. Материал поставляется в рулонах, идеально подходит для теплоизоляции длинных труб, и стыков, сохраняет свои теплоизолирующие свойства даже будучи в сжатом состоянии. По желанию заказчика может поставляться толщиной 5, 10, 15, 20, 25, 30 мм. Материал успешно применяется для теплоизоляции трубопроводов в Мексике, Бразилии, Северном море и Западной Африке. Низкая теплопроводность Spaceloft Subsea позволяет в несколько раз снизить толщину теплоизолирующего слоя и тепловые потери

Содержание работы

Файлы: 1 файл

Курсовая работа Аэрогели.doc

История открытия…………………………………………………..3
Структура……………………………………………………… …. 4
Свойства аэрогелей…………………………………………………5
Виды аэрогелей……………………………………………………. .6
Способ производства……………………………………………… .7
Недостатки…………………………………………………… ……. 9
Применение…………………………………………………… …….10

Аэрогели (от лат.aer-воздух и gelatus замороженный) - класс материалов, представляющий собой гель, в котором жидкая фаза полностью замещена газообразной.

Согласно Кистлеру, аэрогель представляет собой гель, в котором жидкая фаза замещена газообразной. Это позволяет избежать усадки, которая происходит, если гель высушивается непосредственно из жидкости. Таким образом, по-видимому, аэрогель можно было бы идентифицировать как гель, дающий усадку и теряющий объем пор при смачивании жидкостью и последующем высушивании. Для его получения необходима жидкость, такая, как м-пропиловый спирт, которая смачивает поверхность пор, имеет очень низкое поверхностное натяжение и испаряется при комнатной температуре.

Кистлер приготовлял кремнеземные аэрогели посредством замещения большей части воды в геле спиртом, нагревания такого геля в автоклаве выше критического температуры спирта с тем, чтобы отсутствовал мениск между жидкостью и газовой фазой, и последующего удаления паров. В таком способе при удалении жидкой фазы структура геля не подвергалась воздействию сил сжатия, которые возникают на границе -раздела жидкость—газ благодаря поверхностному натяжению.

Тот факт, что структура аэрогеля близка к структуре исходного влажного геля. Автор проводил гелеобразование кремневой кислоты в водно-спиртовых растворах при различных концентрациях кремнезема и затем превращал такие гели в аэрогели. Кажущаяся плотность аэрогеля прямо пропорциональна концентрации SiO₂ в спирте, в котором кремнезем застудневал. Плотность упаковки частиц кремнезема в аэрогеле, близка к плотности упаковки первоначально получаемого геля. Приготовленный Кистлером аэрогель, содержащий до 0,02 г/см3 кремнезема, представлял собой очень легкое, прозрачное, слегка опалесцирующее твердое вещество.

ления пор по размерам, причем наибольший объем пор наблюдался в капиллярах, имевших диаметр 40 нм. Адсорбция воды вызывала коалесценцию первичных частиц в таком геле и усадку геля с потерей объема пор. Было сделано заключение, что по поверхностным свойствам аэрогель подобен другим силикагелям, но отличается от них по объему и размеру пор. Кроме того, было обнаружено, что крупнопористый аэрогель SiO₂ давал усадку при обработке водой, а после высушивания образовывал структуру мелкопористого ксерогеля с незначительным изменением в величине удельной поверхности. Значения удельных поверхностей до и после усадки соответственно составляли 796 и 813 м2/г, тогда как объем пор понижался от 3,90 до 0,66 см3/г, а диаметр пор уменьшался от 20 до 3,2 нм [2].

Аэрогели относятся к классу материалов, в которых полости занимают не менее 50% объема. Как правило, этот процент достигает 90-99, а плотность составляет от 1 до 150 кг/м³. Структуру аэрогеля образуют сферические кластеры из кварца диаметром примерно 0,004 мкм, формирующие трехмерную сетку, поры которой заполнены воздухом. Размеры пор в десять и более раз превышают размеры кластеров, что и позволяет получать очень легкий материал. По структуре аэрогели представляют собой древовидную сеть из объединенных в кластеры наночастиц размером 2-5 нм и пор размерами до 100 нм[3].

Аналогия: поролон или пенопласт. Таким образом, хотя аэрогель классифицируется как твёрдое вещество, до 99% его субстанции – это ни что иное как газ. Однако, по словам учёных, в силу наноразмеров внутренней структуры подобных веществ – пор и "перегородок", одного кубического сантиметра аэрогеля было бы достаточно, чтобы, будучи "развёрнутыми", эти самые "перегородки" покрыли площадь футбольного поля.

На ощупь аэрогели напоминают легкую, но твердую пену;
При сильной нагрузке аэрогель трескается, но в целом это весьма прочный материал — образец аэрогеля может выдержать нагрузку в 2000 раз больше собственного веса(рис 1.2);

Рис 1.2. Блок аэрогеля выдерживает вес кирпича, который в 2000 раз больше его собственного веса:

Аэрогели, в особенности кварцевые — хорошие теплоизоляторы(рис 1.3);

Рис 1.3.Аэрогели –хорошие теплоизоляторы

Они также очень гигроскопичны;
По внешнему виду аэрогели полупрозрачны;
Плотность достигает всего 0,3 – 0,03г/см³(во много раз легче пуха);
Эффективные поглотители солнечного света (показатели преломления 1,006 до 1,060; длина поглощения при λ=400нм более 400см);
Абсорбируют токсичные тяжёлые металлы, например, халькогель сорбирует 99.9% ртути из раствора и всего лишь 40% цинка.
Этот материал самый лёгкий из твёрдых материалов.
Также у него высокая акустическая изоляция - показатель скорости звука через аэрогель достигает только 100м/сек.
Площадь одной унции аэрогеля сравнима с площадью десяти футбольных полей[4].

Типичный способ производства аэрогеля - извлечение жидкой фазы геля путём закритической сушки, то есть, высушивание при температуре и давлении, превышающих критические для данного вещества. Таким образом удаётся медленно отвести жидкость, не нарушая при этом матричную структуру твёрдой фазы, без коллапса капилляров, как это происходит в случае обычного испарения.

В целом процесс производства аэрогелей сложен и трудоемок. Сначала при помощи химических реакций, гель полимеризуется. Эта операция занимает несколько суток и на выходе получается желеобразный продукт. Затем спиртом из желе удаляется вода. Полное ее удаление – залог успешности всего процесса.

Ван Нордстранд и Крегер отметили эффекты спекания и измельчения аэрогеля при сопоставлении с ксерогелем. Они использовали измерение изотерм низкотемпературной адсорбции азота, чтобы проследить за изменением структуры такого геля. Спекание в вакуумных условиях вызывало пропорциональное понижение адсорбции при всех значениях давлений. Аэрогель прежде всего терял свои наиболее крупные поры. Измельчение аэрогеля, очевидно, ведет к достаточному диспергированию структуры, что способствует появлению больших микропор или пустот между отдельными фрагментами геля в результате помола. Когда р/р0 приближается к 1,0, количество адсорбированного азота бесконечно возрастает, так что не представляется возможным найти определенное значение объема пор.

Уайт и Уилсон запатентовали аэрогели с высокой прозрачностью, пригодные для термоизоляции. Такой аэрогель должен быть исключительно чистым (с содержанием менее чем 0,01 % примесей металлов), чтобы не происходил рост частиц при получении геля.

В других модификациях способа получения аэрогеля к кислому золю в смеси этанол—вода добавляют мочевину, чтобы вызвать разложение с образованием аммиака и получить нейтральный продукт. Вместо спирта при изготовлении аэрогеля под давлением можно использовать гидрогель в смеси с крезолом, при нагревании которого вначале выпаривается вся вода, а затем крезол. Очевидно, что при такой повышенной температуре поверхностное натяжение на поверхности раздела фаз оказывается настолько низким, что гель испытывает только очень небольшую усадку. Остаточный крезол, вероятно в хемосорбированном состоянии, удаляется нагреванием на воздухе до 800°С.

Таулли запатентовал органофильный аэрогель с улучшенной способностью к диспергированию в органической среде. Автор нагревал полученный аэрогель под давлением в присутствии паров спирта, которые могли покрывать поверхность геля этоксигруппами, хотя природа органической добавки в продукте не была ясна. Прозрачные кремнеземные аэрогели с очень низкими значениями кажущейся плотности в области 0,18— 0,35 г/см3, согласно данным Тейшнера и др., оказались подходящими при изучении эффекта Черенкова для частиц с высокими энергиями, получаемых на протонном ускорителе. Аэрогели с такими низкими плотностями получали гидролизом этилсиликата в спирте с минимальным содержанием воды с удалением паровой фазы при температуре выше критической. Некоторые разновидности полученных прозрачных аэрогелей имели удельную поверхность 1000 м2/г (что соответствует диаметру частиц кремнезема всего лишь 20—30 А), объем пор 18 см3/г и кажущуюся плотность 0,05 г/см3. Смесь, состоящую из метилортосиликата Si(OCH₃)₄ в метаноле (10 % по объему), уксусной кислоты с концентрацией 0,175 н. и воды (4 моль воды на 1 моль сложного метилового эфира), нагревали в автоклаве до 250°С (критическая температура СНзОН равна 242°С). Пары удаляли в вакуумных условиях и охлаждали аэрогель в атмосфере азота. На использование низших спиртов от метилового до бутилового в таком способе был получен патент.

Николаон и Тейшнер описали методы приготовления и превращения гидрогелей в спиртовые гели, механическую и термическую стабильность и химическую структуру аэрогелей. Аэрогель, вероятно, является наиболее легким (с наименьшей кажущейся плотностью) связанным твердым веществом, которое вообще можно приготовить[6].

На данный момент времени технология изготовления аэрогеля остаётся дорогостоящей. Также его распространение в качестве теплоизолятора сдерживает факт недостаточной прозрачности-аэрогель пока имеет слегка жёлтый цвет на светлом фонеи светло-голубой на чёрном.

Поэтому сейчас учёными решаются две основные задачи. Первая – довести уровень прозрачности аэрогеля до максимума. Вторая - удешевить технологию его производства[7].

В черенковских радиаторах: как известно, черенковское излучение возбуждается в веществе заряженной частицей, если ее скорость превышает в нем скорость света, которая обратно пропорциональна показателю преломления вещества. Последний зависит от плотности вещества, которую в аэрогеле можно варьировать в широких пределах путем изменения его пористости.

Физика низких температур. Аэрогель оказался очень эффективным инструментом при исследовании свойств сверхтекучего гелия. Введение в поры аэрогеля сверхтекучего гелия привело к существенному изменению его свойств. Особый интерес к "загрязненной" таким образом сверхтекучей жидкости возник в связи с тем, что неизвестно о существовании каких либо веществ, которые бы в ней растворялись. Твердые частички аэрогеля, случайно разбросанные по всему объему жидкости, будучи чрезвычайно малыми, выполняют в ней роль псевдопримесей, концентрацию которых нетрудно изменять в широких пределах, используя аэрогель с различной пористостью, вплоть до 99,5 процента. Это вызвало большой интерес к аэрогелю и появлению фактически нового направления в исследованиях сверхтекучести. Немаловажным обстоятельством при этом является то, что имеется много общего в характере влияния примесей на свойства текучего гелия-3 и сверхпроводящих материалов.

Лазерные эксперименты. При облучении мишени, состоящей из плотной и легкой среды (аэрогеля), мощным импульсным лазером возникает сильный терморадиационный удар, который приводит к смешиванию этих сред и другим явлениям в месте их соприкосновения. Изучение такого эффекта важно, в том числе, и для объяснения явлений, возникающих при взрыве сверхновых звезд.

Микроэлектроника. Аэрогели обладают самыми низкими диэлектрическими константами, и использование их, например, в качестве изоляционных слоев в многослойных печатных платах позволяет значительно повысить быстродействие электроники.

Чудодейственный материал, способный решить вопросы тепловой изоляции и энергоэффективности Вашего дома, очистить реки и моря от разливов нефти и других загрязнений и даже помочь человеку полететь на Марс - такой материал есть.

Аэрогель – одно из легчайших в Мире твёрдых веществ, способное противостоять взрыву 1 кг динамита и защитить от пламени огнемёта (температура более 1.300С). Ожидается, что Аэрогель займёт своё место в ряду таких удивительных изобретений, как Бакелит в 1930-х годах, Карбоновое волокно 1980-х и Силикон в 1990-х.

Невозможно сказать точно, сколько учёных с начала 21 Века работают с Аэрогелями, в поисках всё новых и новых применений, от теннисных ракеток нового поколения, до супер-утеплённых космических скафандров для полёта на Марс. Но абсолютно уверенно можно утверждать, что все они в огромном долгу перед Доктором Сэмюэлем Стивенсом Кистлером (1900 – 1975), учёным-химиком, получившим первый Аэрогель и проведшим большую часть 20 Века в изучении его свойств и в поисках практического применения для своего изобретения, и буквально чуть-чуть не дожившим до признания и начала широкого его использования на благо человечества.

Свойства аэрогеля

“Замороженный дым”, название, наиболее образно передающее первое впечатление от визуального знакомства с Аэрогелем. По внешнему виду кварцевые Аэрогели полупрозрачны, они выглядят голубоватыми в отражённом свете и светло-жёлтыми в проходящем. Сходными оптическими свойствами обладают Аэрогели на основе оксидов алюминия (Al₂O₃), циркония (ZrO₂) и титана (TiO₂).

Аэрогели из других оксидов металлов могут иметь различный цвет и прозрачность; так, железо-оксидный Аэрогель непрозрачен и имеет цвет, сходный с ржавчиной, ванадиево-оксидный - непрозрачен, оливково-зелёного цвета, хромо - оксидный Аэрогель имеет тёмно-зелёный или тёмно-синий цвет, а Аэрогели на основе оксидов редкоземельных металлов - прозрачны (оксид самария - жёлтый, оксид неодима - фиолетовый, оксиды гольмия и эрбия - розовые). Углеродные Аэрогели имеют глубокий чёрный цвет, поглощая 99,7 % падающего света.

На ощупь Аэрогель напоминает легкую, но твёрдую пену, чем-то похожую на пенопласт. При сильном сжатии он трескается, но в целом это весьма прочный материал - образец Аэрогеля может выдержать нагрузку в 2000 раз больше собственного веса.

Аэрогель относится к классу мезопористых материалов, в которых нанопоры занимают не менее 50 %, а как правило, 90—99 % объёма, а плотность составляет от 1 до150 кг/м 3 . По структуре Аэрогели представляют собой древовидную сеть из объединённых в кластеры наночастиц размером 2—5 нм и пор размерами до 100 нм.

В настоящее время Аэрогель проходит испытания для создания взрывобезопасного корпуса и брони для военной техники. Так в лаборатории металлическая пластина, покрытая 6 мм аэрогеля, была оставлена почти невредимой при прямом воздействии взрывом 1 кг динамита.

Аэрографиты

Углеродные аэрогели (аэрографиты) электропроводны и могут использоваться в качестве электродов в конденсаторах. За счёт очень большой площади внутренней поверхности (до 800 м 2 /грамм) углеродные аэрогели нашли применение в производстве суперконденсаторов (ионисторов) ёмкостью в тысячи фарад. В настоящее время достигнуты показатели в 10 4 Ф/грамм и 77 Ф/см 3 . Углеродные аэрогели отражают всего 0,3 % излучения в диапазоне длин волн от 250 до 14 300 нм, что делает их эффективными поглотителями солнечного света.

Глинозёмные аэрогели

Глинозёмные аэрогели из оксида алюминия с добавками других металлов используются в качестве катализаторов. На базе алюмооксидных аэрогелей с добавками гадолиния и тербия в НАСА был разработан детектор высокоскоростных соударений: в месте столкновения частицы с поверхностью происходит флюоресценция, интенсивность которой зависит от скорости соударения. Исследователи полагают, что некоторые версии аэрогеля, изготовленные из платины, могут быть использованы для ускорения производства водорода. В результате, аэрогель может быть использован, чтобы получать водородное топливо.

Аэрогель на основе оксида железа с алюминиевыми наночастицами может служить взрывчаткой (разработка Ливерморской национальной лаборатории им. Э. Лоуренса, США).

Графеновый аэрогель

Самым лёгким на сегодня материалом в мире, по мнению Книги рекордов Гиннеса, является графеновый аэрогель, созданный в Китае исследователями Чжэцзянского университета. У него невероятно низкая плотность. Вес материала настолько мал, что его внушительный кусок легко удерживается лепестками цветка.

Графеновый аэрогель – углеродный материал с плотностью ниже, чем плотность газообразного гелия, но выше чем плотность газообразного водорода. Плотность графенового Аэрогеля - 0.16 мГ/см3. Для его создания учёные использовали графен – удивительнейший и тончайший на сегодняшний день материал. Графеновый Аэрогель получен способом сублимационной сушки. Пористая губка способна практически полностью копировать любые формы, то есть количество Аэрогеля зависит только от объёма ёмкости. Графеновый аэрогель – упругий и чрезвычайно прочный материал, обладающий способностью поглощать органические материалы с невероятной скоростью.

Компания Dunlop разработала ряд ракеток для сквоша и тенниса, усиленных Аэрогелем, которые, как говорят, обеспечивают большую мощность.

Энн Парментер, британская альпинистка, поднялась на Эверест, используя ботинки, которые имели стельки из Аэрогеля, а также спальные мешки, проложенные этим материалом. После завершения экспедиции она поделилась своими впечатлениями: “единственная проблема, с которой я столкнулась, заключалась в том, что мои ноги были слишком горячими, что является большой проблемой для альпиниста”. Нетипичная жалоба от покорителя Эвереста, не правда ли?

Однако же мир моды не принял Аэрогель. Hugo Boss создал линию зимних курток из материала, но вынужден был снять их с продажи после жалоб на то, что они были слишком “жаркими”.

Наконец, Аэрогель, нанесённый на волокнистые материалы, такие, как стеклохолст, карбоновое или керамическое волокно, с огромным успехом используется в строительстве в качестве теплоизоляции.

В 2007 году 66-летний Боб Стокер из Ноттингема стал первым британцем, у которого дом был заизолирован Аэрогелем. "Отопление стало работать эффективнее. Я понизил температуру на термостате на пять градусов. Это было чудесное преображение", - сказал он.

С тех пор теплоизоляционный Аэрогель активно входит на мировые рынки теплоизоляционных материалов, тесня традиционные теплоизоляционные материалы.

Недавно Аэрогель пришёл и в Россию. Сегодня его используют такие гиганты индустрии, как Газпром, Лукойл, Роснефть, Казаньоргсинтез, экономя миллиарды рублей, которые раньше улетали в атмосферу из-за теплопотерь. Время терять и растрачивать безвозвратно уходит. Наступает время сохранять и накапливать. Аэрогель способен решить проблемы теплопотерь не только в масштабах страны, но и в отдельно взятой семье.

На сегодняшний день в России пока нет своего производства Аэрогеля, кроме небольших исследовательских лабораторий в Новосибирске и Обнинске, но он уже используется в качестве добавки в различные теплоизоляционные материалы. Например, российская компания Альмален стала производить вспененный полиэтилен, включив Аэрогель в исходную композицию, что улучшило теплотехнические показатели этого теплоизоляционного материала, купить который вы можете уже сейчас в компании Венторус.

Читайте также: