Kini Aerogel?

Ibi ti Airgel

Ni ọdun 1931, Kistler ya omi kuro ninu ohun ti o lagbara nipa lilo ilana gbigbẹ ti ọti-lile ati pa ọna ti gaasi lati dinku ati ṣubu, ti o mu ki airgel ni agbaye.

Itumọ ti Airgel
Airgel jẹ ohun elo amorphous fẹẹrẹ fẹẹrẹ nano-porous amorphous pẹlu awọn patikulu micro-patikulu nanometer-iwọn ti a ṣajọpọ pẹlu ara wọn lati ṣe eto nẹtiwọọki la kọja iwọn nanometer kan ati kun pẹlu nọmba nla ti awọn media pipinka gaseous ninu egungun nẹtiwọọki.

Aerogels kii ṣe ohun elo iṣẹ nikan, ṣugbọn tun jẹ ipo ọrọ tuntun. Ipinle airgel jẹ ipilẹ ti o yatọ si awọn ipinlẹ miiran ti ọrọ ni ọpọlọpọ awọn ohun-ini. O ni iwọn ti o wa titi ati apẹrẹ bi ọrọ to lagbara, sibẹ iwuwo ti o han gbangba le gun lati iwọn 1 g/cm³ si 0.001 g/cm³ (isalẹ ju iwuwo afẹfẹ lọ); ni akoko kanna, o ni kanrinkan-bi la kọja be, pẹlu ọpọ-ini ti ohun airi (nano-asekale egungun), macroscopic (condensed ọrọ) ati mesoscopic (ọpọ-ipele ati fractal be) abuda, ṣiṣe awọn aerogels ni ọpọlọpọ awọn oto-ini. O ṣe afihan ina elekitiriki kekere pupọ, modulus kekere ti rirọ, oṣuwọn phonon kekere pupọ, atọka itọka kekere pupọ, igbagbogbo dielectric kekere, iyara kekere ti ohun, agbegbe dada kan pato, iwuwo jakejado pupọ ati pinpin itọka itọka, ati bẹbẹ lọ.

Iyasọtọ ti Aerogels
Nibẹ ni kan jakejado ibiti o ti aerogels, ibora ti fere gbogbo awọn ọna šiše ohun elo. Ni gbogbogbo, ni ibamu si akojọpọ kemikali, wọn le pin si awọn aerogels Organic, awọn aerogels inorganic ati awọn aerogels apapo, bbl Aerogels tun le pin si silikoni, carbon, sulfur, oxide ati awọn ọna irin ni ibamu si awọn paati akọkọ wọn.

Ipo & Ipa ti Aerogels
Awọn onimo ijinlẹ sayensi sọ pe awọn aerogels yoo yi agbaye pada.

A ṣe atokọ Airgel gẹgẹbi ọkan ninu awọn imọ-jinlẹ gbigbona 10 ti o ga julọ ati awọn ọran imọ-ẹrọ ninu ọran 250th ti Imọ-akọọlẹ AMẸRIKA. Ni ọjọ 20 Oṣu Kẹjọ ọdun 2007, The Times royin pe airgel jẹ ohun to fẹẹrẹ fẹẹrẹ julọ ni agbaye ti o le koju agbara ibẹjadi ti 1kg ti dynamite ati ki o jẹ ki o yọ kuro ninu ooru ti afẹfẹ fifun loke 1300°C. Awọn onimo ijinlẹ sayensi n ṣawari awọn lilo ti airgel ni ohun gbogbo lati awọn ipele aaye ti o ni aabo ti o ga julọ si awọn agbara nla si awọn ayase si iran atẹle ti awọn rackets tẹnisi. Airgel ṣe ileri si awọn iran orogun ti awọn ohun elo arosọ bii resini phenolic lati awọn ọdun 1930, okun erogba lati awọn ọdun 1980 ati silikoni lati awọn ọdun 1990.

Airgel ti wa ni atokọ ni Guinness Book of World Records ni ọpọlọpọ igba bi o fẹẹrẹ fẹẹrẹ julọ ni agbaye. Airgel tun ni iṣipopada igbona kekere pupọ ati atọka itọka ati pe o jẹ idabobo igba 39 diẹ sii ju awọn okun gilasi ti o dara julọ lọ. A ti lo Airgel lati daabo bo ibudo aaye Mir ti Russia ati US Mars Pathfinder rover, ati pe o ti ṣe ipa pataki tẹlẹ ninu ile-iṣẹ afẹfẹ.

Itan ti Airgel Development
1931, aerogels ni akọkọ pese sile nipasẹ Kistler ni Ile-ẹkọ giga Stanford, AMẸRIKA.
1985, apejọ akọkọ lori awọn aerogels, ti a mọ ni ISA, ti ṣeto nipasẹ Institute of Physics ni University of Würzburg, Germany.
Ni ọdun 1993, awọn aerogels ni a lo lati ṣe idabobo awọn aṣọ aye, awọn ọkọ ofurufu ati awọn ọkọ oju-ofurufu.
2002, Aspen Aerogel, ile-iṣẹ NASA kan, ti dasilẹ lati dagbasoke ati gbejade awọn aerogels.
2004, iwadi airgel ti a ṣe nipasẹ awọn ile-iṣẹ iwadi Kannada ti ile.
Ni ọdun 2006, awọn ile-iṣẹ airgel inu ile ni Ilu China bẹrẹ lati dagbasoke awọn aerogels.
Ọdun 2017, China ṣe ikede, GB/T 34336-201, Awọn ọja Idabobo Apapo Airgel ti kii ṣe
2021, Igbimọ Ipinle ti gbejade, “Eto Iṣe fun Erogba Gigun Gigun ni 2023” lori isare ti iwadii ati idagbasoke ti okun erogba, aerogel, irin pataki ati awọn ohun elo ipilẹ miiran.

Awọn ohun-ini bọtini ti Aerogels
(1) Ultra-ina. Airgel jẹ ipilẹ ipon ti o kere julọ ni agbaye, pẹlu iwuwo ti o kere ju ti ọkan-kẹfa ti ibi-afẹfẹ. Iwọn iyatọ iwuwo jẹ gbogbo 0.001 ~ 1g/cm³.

(2) Ga porosity ati ki o ga pato dada agbegbe. Awọn porosity jẹ 80% ~ 99.9%, agbegbe ti o wa ni pato jẹ 200 ~ 1000m2 / g, ati iwọn aṣoju ti awọn pores jẹ 1 ~ 100nm.

(3) Super gbona idabobo. Eto nẹtiwọọki tẹẹrẹ tẹẹrẹ aerogel ni imunadoko itankale isunmi igbona agbegbe, ati imunadoko igbona agbara-ipinle jẹ awọn aṣẹ bii 2 ~ 3 ti o kere ju ti ohun elo gilasi ti o baamu.

Awọn opo ti airgel gbona idabobo
Dinku gbigbe igbona: Awọn ailopin nọmba ti awọn ẹwẹ titobi ni airgel fọọmu kan apapo egungun, ati ooru le nikan ṣàn pẹlú ohun ailopin nọmba ti awọn ẹwẹ titobi. Ṣiṣan ooru le ṣee ṣe pẹlu nọmba ailopin ti awọn ẹwẹ titobi ju, ti o mu ki ọna ailopin ti o fẹrẹẹ lọ ti gbigbe ooru ni agbara to lagbara. Gbigbe ooru ti o lagbara ti dinku si ipele ti o kere julọ ti o ṣeeṣe.

Ìdènà ìtújáde ooru : Ìwọ̀n ihò aerogeli apapọ jẹ́ 20-40 nm, èyí tí ó kéré ju ìwọ̀n àwọn molecule gaasi apapọ ti 69 nm lọ, àwọn molecule gaasi ninu awọn ihò sì máa ń pàdánù agbára wọn láti rìn fàlàlà, èyí tí ó mú kí ìtújáde fẹ́rẹ̀ẹ́ má ṣeé ṣe.

Ìtànṣán ooru tí ó dínkù : Àwọn ògiri ihò tí àwọn nanoparticles tí ó wà nínú àwọn aerogeli ń ṣe jẹ́ àwọn ààbò infrared, àti pé iye àwọn ààbò tí kò lópin ń dín ìtànṣán ooru kù gidigidi.

(4) Catalysis. Iwọn patiku kekere, agbegbe dada kan pato ati iwuwo kekere ti airgel jẹ ki iṣẹ ṣiṣe ati yiyan ti awọn ayase airgel ga julọ ju awọn ayase ti aṣa lọ, ati pe awọn paati ti nṣiṣe lọwọ le pin kaakiri ni iṣọkan ni ti ngbe, ati pe o tun ni iduroṣinṣin igbona ti o dara julọ, eyiti o le dinku iṣẹlẹ ti awọn aati ẹgbẹ.

(5) Ohun idabobo. Awọn ohun-ini iyara ohun kekere ti awọn aerogels jẹ ki wọn jẹ ohun elo ti o peye fun idaduro akositiki tabi idabobo ohun iwọn otutu giga. Iwọn iyipada ti ikọsiti ti airgel jẹ nla [103 ~ 107kg/(㎡-s)], eyi ti o jẹ ohun elo ti o ni ibamu pẹlu ohun elo ti o dara julọ fun awọn aṣawari ultrasonic. Awọn acoustic resistance ti piezoelectric seramiki lo fun ultrasonic Generators ati awọn aṣawari jẹ 1.5 × 107kg / (㎡-s), nigba ti acoustic resistance ti air jẹ nikan 400kg / (㎡-s). Lilo ohun alumọni airgel pẹlu sisanra ti 1/4 wefulenti ati iwuwo ti o to 0.3g/cm³ bi ohun elo isọpọ acoustic ti o wa laarin awọn ohun elo piezoelectric ati afẹfẹ le ṣe alekun kikankikan ohun nipasẹ 30dB, mu iṣẹ ṣiṣe gbigbe ti awọn igbi acoustic dinku ati dinku ipin ifihan-si-ariwo ninu awọn ohun elo ẹrọ.

(6) Iṣẹ ṣiṣe sisẹ. Awọn aerogels Nanostructured tun le ṣee lo bi iru tuntun ti ohun elo isọ gaasi ti o munadoko gaan. Nitori agbegbe dada kan pato ti o tobi pupọ, awọn onimọ-jinlẹ tọka si awọn aerogels bi “sponges Super” ati pe o jẹ apẹrẹ fun adsorbing awọn idoti ninu omi, mimu asiwaju ati makiuri jade lati inu omi, ti o jẹ ki wọn jẹ ohun elo ti o tayọ fun ṣiṣe pẹlu awọn ajalu ilolupo.

(7) Optical-ini. SiO₂ airgel mimọ jẹ sihin ati ti ko ni awọ, ati atọka refractive (1.006 ~ 1.06) sunmọ ti afẹfẹ, eyiti o tumọ si pe SiO₂ airgel ko ni ipadanu iṣaro si ina isẹlẹ ati pe o le tan imọlẹ oorun ni imunadoko. Nitorina, o le ṣee lo lati ṣe idabobo ati ariwo idinku gilasi.

Àlàyé síi tàbí Ìwé Ọjọ́ Ìmọ̀-ẹ̀rọ àti Ìwé Ìpamọ́ Ohun èlò, jọ̀wọ́ kàn sí wa nípasẹ̀ ìmeeli: [email protected] , tàbí kí o fi ohùn kan sí wa ní: +86-28-8411-1861.

Diẹ ninu awọn aworan ati awọn ọrọ jẹ atunjade lati Intanẹẹti, ati pe aṣẹ lori ara jẹ ti onkọwe atilẹba. Ti irufin eyikeyi ba wa, jọwọ kan si wa lati parẹ.