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El aerogel es una clase de materiales, que es un gel.
El aerogel es una clase de materiales, que es un gel en el que la fase líquida se reemplaza completamente por gas, dando como resultado que la sustancia tenga la densidad más baja, solo una vez y media mayor que la densidad del aire, y varias otras cualidades únicas: tenacidad, transparencia, resistencia al calor, conductividad térmica extremadamente baja y falta de absorción de agua.
Propiedades y ventajas del aerogel.
Aerogel, que es esto?
El aerogel (del latín. aer - aire y gelatus - congelado) son una clase de materiales, que es un gel en el que la fase líquida se reemplaza completamente por gas, dando como resultado que la sustancia tenga la densidad más baja, solo una vez y media mayor que la densidad del aire, y varias otras cualidades únicas: tenacidad, transparencia, resistencia al calor, conductividad térmica extremadamente baja y falta de absorción de agua.
A menudo aerogel llamado "humo congelado" debido a su apariencia. En apariencia es como humo helado. Al tacto , un aerogel se asemeja a una espuma ligera pero rígida, algo como espuma.
Aerogel es un arbol red de racimos de nanopartículas de 2-5 nm de tamaño, rígidamente conectados entre sí. Este marco es una pequeña parte del volumen de 0.13% a 15%, todo lo demás cae en los poros.
Aerogeles son una clase de materiales mesoporosos.
Aerogeles comunes de diferente naturaleza.: inorgánico: basado en dióxido de silicio amorfo (SiO2), y alúmina (Al2O3), grafeno (llamado aerógrafo), grafito (llamado aerografia), así como óxidos de cromo y estaño, y orgánico - a base de polisacáridos, silicona, carbón. Dependiendo de la base de los aerogeles muestran diferentes propiedades.. Sin embargo, Hay propiedades generales comunes a toda la clase de este material..
Como el aislante térmico está hecho en forma de esteras, rollos.
Propiedades y ventajas del aerogel:
- alta porosidad. 99.8% del aire,
- tiene el récord de la menor densidad de sólidos - 1.9 kg / m3 es 500 veces menor que la densidad del agua, y solo 1.5 veces la densidad del aire (aerogel de sílice)
un aislante único. Tiene baja conductividad térmica: λ = 0,013 ~ 0,019 W /(m • K) (en aire a presión atmosférica normal) menor que la conductividad térmica del aire (0,024 W /(m • K) (aerogeles de sílice). Como el aislamiento 2 a 5 veces más eficiente que el aislamiento tradicional
- el punto de fusión es 1200 ° C (aerogel de sílice),
- el aerogel es un material sólido. Puede soportar una carga de 2,000 veces su propio peso,
- tiene un módulo de joven bajo,
- no encoge, resistente a la deformación, tiene una alta resistencia a la tracción,
- la velocidad del sonido tiene el valor más bajo para el material sólido, que es una ventaja importante en el desarrollo de materiales de aislamiento acústico. La velocidad del sonido en él por debajo de la velocidad del sonido en los gases.,
- algunos tipos de aerogel son un excelente sorbente. Son 7-10 veces más eficaz que los populares materiales de sorción modernos
- es sostenible con un material poroso. El volumen de los poros dentro del aerogel diez veces el volumen ocupado por el material.. Esta propiedad permite el uso de aerogel de una composición específica como catalizador en procesos químicos para producir compuestos orgánicos.. Por otra parte, su gran capacidad interna se puede utilizar para el almacenamiento seguro de determinadas sustancias, por ejemplo, cohete combustible, oxidante,etc.,
- excelente repelencia al agua. No absorbe la humedad,
- tiene una alta resistencia al calor y resistencia a la temperatura. Tiene un amplio rango de temperatura de funcionamiento, desde -200 ° C hasta +1000 (1200) ° C Sin pérdida conserva las propiedades térmicas y mecánicas cuando se calienta a al menos 1000 ° C,
- es material incombustible. También se puede utilizar para protección contra incendios de diferentes diseños.
- transparente (aerogel de sílice). Tiene un índice de refracción de luz de 1.1 a 1.02. Es posible producir varios tipos de vaso,
- tiene una dureza suficientemente alta,
- durabilidad,
- respetuoso con el medio ambiente y seguro para los seres humanos y el medio ambiente
- tiene una gran superficie interna específica. Es del orden de 300-1000 m2 / g,
- la composición química del aerogel se puede ajustar fácilmente ingrese en la composición varios aditivos, que abre nuevas posibilidades para su uso,
- resistente a los ácidos, álcalis, soluciones,
- al mismo tiempo es un material frágil.
La aplicación de aerogel:
- investigación científica en el campo de la física nuclear,
- para sonido,
- para aislamiento térmico de edificios, estructuras, almacenes, refrigeradores, oleoductos, tubería, otras instalaciones y equipos
- para protección contra incendios,
- S t.
Innovación basada en aerogel:
Entonces los científicos crearon un dispositivo para recolectar calor solar, que es capaz de acumular solar energía y proporcionar altas temperaturas (terminado 200 ° C) incluso en invierno, a bajas temperaturas. Esta dispositivo puede reemplazar el colectores solares. El dispositivo funciona en pasivo modo y consta de aerogel (la capa superior) y oscuridad absorbente de calor material (capa inferior). La luz que atraviesa una capa de aerogel., calienta la capa inferior de la oscuridad que absorbe el calor material.
Los científicos propusieron el concepto de terraformar las regiones individuales de los planetas: Marte, Luna, Venus, etc. creando cúpulas artificiales o pantallas de una capa de aerogel hecho de cuarzo con un espesor de 2-3 cm, Tal cúpula o pantalla del aerogel es capaz de pasar 95% de luz visible, retrasando así para 99.5 % de la radiación hasta 60 % de radiación ultravioleta. La cúpula ayudará a crear el atmosférico invernadero efecto, manteniendo la temperatura deseada.
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