Gerai, padarykime atsarginę kopiją, atsirandantis gali būti šiek tiek klaidinantis, nes aerogeliai buvo išrasti prieš dešimtmečius! Aerogels, kurie yra lengviausios kietosios medžiagos pasaulyje, daugiausia naudojami NASA programose, iki šiol žmonėms buvo labai sunku suvokti tiek pažodžiui, tiek perkeltine prasme. Aerogeliai yra neįtikėtinai lengvi (tik tris kartus sunkesnis už orą!), stiprūs ir labai izoliuojantys ir dabar naudojami kaip realaus gyvenimo izoliatoriai.
Kas yra aerogeliai?
Lengviausias būdas paaiškinti aerogelius yra palyginti juos su „Jell-O“. Palikdami želė, ji išdžiūsta, susitraukia ir ten, kur kadaise buvo skysčių, yra tūkstančiai mažų porų. Aerogeliai sukuriami iš esmės tuo pačiu būdu, išskyrus procesą, vadinamą „superkritiniu džiovinimo“ aerogeliais gaminami taip, kad ištraukiant skystį nesitrauktų, ir jie paprastai išlaiko 90–99% savo pradinio tūrio. Nors šiuo metu jį daugiausia sudaro oras, jis taip pat gali išlaikyti 500–4000 kartų daugiau svorio. Dėl šios sudėties aerogeliai turi labai mažą šilumos laidumą, gali atlaikyti labai didelę šilumą ir yra atsparios vandeniui, skirtingai nei dauguma kitų izoliacijų, kurios turi būti chemiškai apdorotos, kad turėtų šias savybes.
Aerogelių tipai
„Airgel“ nurodo ne tam tikrą medžiagą, o medžiagos geometriją. Jei nenurodyta kitaip, aerogeliai dažniausiai gaminami iš silicio dioksido arba kitaip anglies, tačiau jie tikrai gali būti pagaminti iš kelių rūšių žaliavų. Kvarco aerogeliai paprastai yra skaidrūs ir gali būti mėlynos spalvos.
Aerogeliai kaip izoliatoriai
Dėl neįtikėtinai mažo tankio ir didelio paviršiaus ploto „Aerogels“ tai yra puiki ir lengva konstrukcinė medžiaga, ir puikus izoliatorius. Aerogeliai suteikia aukščiausią R colio colyje vertę nei bet kuri kita rinkoje esanti izoliacija, todėl jų reitingas yra didesnis nei 10 colių, palyginti su R-6 uždarų elementų izoliacijai ir R-3 stiklo pluošto. Tačiau neapdorotas aerogelis yra labai trapus ir nelankstus, todėl jis turi būti derinamas su kitomis medžiagomis, kurios bus naudojamos realiame gyvenime.
Dėl permatomo pobūdžio silicio dioksido aerogeliai gerai veikia, kai dedami į stiklo sluoksnius. Šio tipo pritaikymas yra tas, kuriame aerogelių izoliacinis potencialas yra išties įdomus, nes langai ir stiklas yra vieni silpniausių pastato taškų. Užpildžius langus airgeliu padidėtų jų izoliacija, išlaikant skaidrią kokybę. Tokio tipo taikymas buvo matomas naujausiame Saulės Decathalon varzybos.
Kitas paplitęs oro gelio izoliacijos tipas yra jų naudojimas antklodėse. Šioje programoje aerogeliai yra austi su pluoštu, kad jie būtų lankstūs. Šie šikšnosparniai gali būti apvynioti aplink vamzdžius, dedami ant išlenktų sienų ir sumontuoti ertmėse. Ant karkasinių pastatų, kad būtų išvengta šiluminio tiltelio, ant smeigių galima uždėti plonas aerogelio juostas. Kadangi šio formato aerogeliai yra austi pluoštais, jie yra nepermatomi, dažniausiai baltos arba pilkos spalvos.
„Airgel“ produktai
Dėl didelių išlaidų „airgel“ pirmiausia buvo naudojamas aukštos klasės pramonėje, pavyzdžiui, izoliuojant naftos ir dujų vamzdynus, izoliuojant NASA erdvėlaivius ir naudojamas kaip tarpinis kolektorius.
Tačiau tobulėjant technologijoms ir mažėjant kainoms, kelios bendrovės teikia pirmenybę įvairiems „Airgel“ gaminiams, kuriuos galima naudoti net gyvenamosiose vietose:
• Kabota„Cabot’s Nanogel“ yra naudojamas langų vienetų izoliacijai, alyvos ir dujų vamzdžių apvyniojimui, austi lauko drabužiuose ir kaip granulės bei antklodės statyboms.
• Aspen Aerogels: „Aspen Aerogels Spaceloft“ gaminys tiekiamas kaip šikšnosparniai, pakeičiantys tradicinę stiklo pluošto ir celiuliozės izoliaciją. Jis siūlo aukščiausią R vertę - 10,3, nei bet kuris kitas produktas rinkoje.
• „ThermaBlok“: „Thermablok“ sudaro lipnią oro gelio izoliacijos juostelę, kurią galima klijuoti tiesiai ant smeigių, kad būtų išvengta „šiluminio tiltelio“, tai yra šilumos laidumo per smeigtukus.