Jaká je nejrozdělenější pevná látka?
Nejvíce difúzní pevné látky jsou aerogely, vytvořené podrobením konvenčního gelu superkritickému sušení. Superkritické sušení umožňuje, aby byla kapalina extrahována z gelu, aniž by se zhromadila gelovou matrici v důsledku kapilárního účinku. Superkritické sušení vyžaduje vysokou teplotu (705 ° F, 374 ° C) a tlak (219 atmosféry). Nutí kapalinu vstoupit do stavu nerozeznatelného z plynu nebo kapaliny (superkritická kapalina), poté ji zahřeje a způsobí, že se transformuje na plyn. Kapilární účinek je zabráněno vyhýbáním se přímému přechodu kapaliny na plyn, jako u odpařování. Airgel byl vynalezen Stevenem Kistlerem v roce 1931, údajně jako součást sázky se svým přítelem, aby viděl, kdo by mohl extrahovat kapalinu z džemu, zatímco stále zachovává svůj objem.
Aerogels je pozoruhodný materiál. Přezdívaný „Zmrazený kouř“ pro svůj vzhled je Airgel extrémně rozptýlený, vyrobený z 99,8% vzduchu. Jeho hustota je pouze 3 miligramy na krychlový centimetr (3 kg na metr krychlový), 0,3% dennity vody. Airgel je 3780krát více rozptýlenější než olovo. Silicon Airgel je uveden v neuvěřitelných 15 položkách v Guinness Book of Records, včetně nejvíce difúzní pevných a nejlepších tepelných izolátorů. Airgel byl nedávno použit NASA na misi sonda Stardust k zachycení malých kusů komety Wild 2.
Navzdory své nízké hustotě lze aerogel snadno manipulovat. Protkává se 100 nanometrovými otvory, má obrovskou povrchovou plochu, díky čemuž je ideální pro superkondenzátory. Airgel je tak fantastický tepelný izolátor, že jeho tenká vrstva může chránit zápasy před zapálením foukací. Jeho vysoké izolační schopnosti způsobily, že byly navrženy pro použití ve vesmírných oblecích a pro vojenské brnění.
Airgel může být vyroben pomocí různých výchozích materiálů, včetně křemíku, oxidu, chromie, oxidu cínu a nedávno uhlíku. Pomocí uhlíkových nanotrubic vědci materiálůvytvořili aerogel nazývaný uhlíkový nanofoam, který má pouze 1% hustotu dříve produkovaných aerogelů, pouze několikrát hustotou vzduchu. Uhlíková nanofoam je skutečně nejvíce rozptýlená pevná látka.