Αεροπήκτωμα

Το αεροπήκτωμα (aerogel) είναι ένας τύπος σχετικά νέου υλικού διαυγές με χαρακτηριστική μικρή θερμική αγωγιμότητα. Τόσο η ονομασία όσο και οι ιδιότητες αυτού του υλικού προκύπτουν από τον τρόπο παρασκευής του, συγκεκριμένα από το τρόπο ξήρανσής του (πήξης).

Χαρακτηριστικά

Το αεροπήκτωμα είναι ένα νανοδομημένο μεσοπορώδες υλικό με εξαιρετικά ενδιαφέρουσες ιδιότητες όπως:

1. Έχει τη μικρότερη θερμική αγωγιμότητα απ΄ όλα τα γνωστά υλικά (~15 mW/m.K στους 25° C).
2. Διαθέτει υψηλό πορώδες (90-99%).
3. Πυκνότητα πολύ μικρή (0,02 - 0,20 g/cm3).
4. Και τέλος εμφανίζει οπτική διαφάνεια με διαπερατότητα 90% έως 97%

Παρασκευή

Πρώτο βήμα στη παρασκευή σύνθεση αεροπηκτώματος είναι η χημική αντίδραση υδρόλυσης - συμπύκνωσης ενός αλκοξειδίου του πυριτίου και ο σχηματισμός έτσι ενός πηκτώματος, ενός "ζελέ" (gel) που αποτελείται από δίκτυο σωματιδίων οξειδίου του Si σε κάποιο οργανικό διαλύτη.

Επειδή όμως ο διαλύτης αν απομακρυνθεί με συμβατικό τρόπο (π.χ. ξήρανση σε φούρνο) οι τριχοειδείς δυνάμεις που αναπτύσσονται κατά την εξάτμιση του διαλύτη μπορεί να επιφέρουν τη "κατάρρευση" της δομης του υλικού, αυτό αποφεύγεται με τη μετάβαση του διαλύτη από υγρή σε αέρια κατάσταση με υπερκρίσιμη ξήρανση.

Χρήσεις

Αεροπήκτωμα κατασκευάστηκε για πρώτη φορά το 1931 από τον Kistler. Μετά όμως την ανάπτυξη της Διαστημικής εντάθηκε η συστηματική έρευνα στο πεδίο των αεροπηκτωμάτων τόσο για χρήση μέσων αποθήκευσης καυσίμων όσο και στους ανιχνευτές Cherenkov (στοιχειώδη σωματίδια) με αποκορύφωμα τη χρησιμοποίησή του από την NASA στα διαστημικά λεωφορεία σε σύστημα συλλογής διαστημικής σκόνης αλλά και ως θερμική μόνωση του εξωτερικού περιβλήματος των διαστημοπλοίων.

Δείτε επίσης

• Θερμότητα