Hvad er det mest diffuse faste?
De mest diffuse faste stoffer er aerogeller, der skabes ved at udsætte en konventionel gel for superkritisk tørring. Superkritisk tørring tillader væsken at blive ekstraheret fra gelen uden at sammenbrudde gelens matrix på grund af kapillærvirkning. Superkritisk tørring kræver en høj temperatur (705 ° F, 374 ° C) og tryk (219 atmosfærer). Det tvinger væsken til at komme ind i en tilstand, der ikke kan skelnes fra en gas eller væske (en superkritisk væske), derefter opvarmes den og får den til at omdannes til en gas. Kapillærvirkningen forhindres ved at undgå en direkte væske-til-gas-overgang, som ved fordampning. Airgel blev opfundet af Steven Kistler i 1931, angiveligt som en del af et spil med sin ven for at se, hvem der kunne udvinde væsken fra syltetøj, men stadig bevare dens volumen.
Aerogels er et bemærkelsesværdigt materiale. Kaldenavn "frosset røg" for sit udseende, airgel er ekstremt diffus, lavet af 99,8% luft. Dens densitet er kun 3 milligram pr. Kubikcentimeter (3 kg pr. Kubikmeter), 0,3% vandtæthed. Airgel er 3780 gange mere diffus end bly. Silicon airgel er vist i utrolige 15 poster i Guinness Book of Records, inklusive mest diffuse faste og bedste termiske isolatorer. Airgel blev for nylig brugt af NASA på en mission af sonden Stardust til at fange små stykker af kometen Wild 2.
På trods af sin lave densitet kan airgel let håndteres. Riddled med 100 nanometer huller, det har et enormt overfladeareal, hvilket gør det ideelt til superkapacitorer. Airgel er en så fantastisk termisk isolator, at et tyndt lag deraf kan beskytte tændstikker mod at blive antændt af en blæserør. Dets høje isoleringsevne har fået det til at blive foreslået til brug i rumdragter og til militær rustning.
Airgel kan fremstilles ved hjælp af en række udgangsmaterialer, herunder silicium, aluminiumoxid, krom, tinoxid og mere for nylig carbon. Ved hjælp af nanorør af kulstof har materialeforskere skabt en airgel kaldet carbon nanofoam, som kun har 1% densiteten af tidligere producerede aerogeler med kun et par gange luftens densitet. Carbon nanofoam er virkelig det mest diffuse faste stof.