Was ist der diffusste Feststoff?
Die diffussten Feststoffe sind die Aerogele, die durch das ausreichende Gel -Gel für die überkritische Trocknung erzeugt werden. Durch das überkritische Trocknen kann die Flüssigkeit aus dem Gel extrahiert werden, ohne die Matrix des Gels aufgrund einer Kapillarwirkung zu kollabieren. Die überkritische Trocknung erfordert eine hohe Temperatur (705 ° F, 374 ° C) und Druck (219 Atmosphären). Es zwingt die Flüssigkeit, in einen von einem Gas oder einer Flüssigkeit nicht zu unterscheidbaren Zustand (eine überkritische Flüssigkeit) zu unterscheiden, dann erhitzt sie dann in ein Gas. Die Kapillarwirkung wird verhindert, indem ein direkter Flüssigkeits-zu-Gas-Übergang wie bei der Verdunstung vermieden wird. Airgel wurde 1931 von Steven Kistler erfunden, angeblich als Teil einer Wette mit seinem Freund, um zu sehen, wer die Flüssigkeit aus Marmelade extrahieren kann, während sie noch sein Volumen bewahrt.
Aerogele ist ein bemerkenswertes Material. Der Spitznamen "Frozen Smoke" für sein Aussehen ist extrem diffus und besteht aus 99,8% Luft. Seine Dichte beträgt nur 3 Milligramm pro Kubikzentimeter (3 kg pro Kubikmeter), 0,3% der DensWasser. Das Airgel ist 3780 -mal diffuser als Blei. Silicon Airgel ist in unglaublichen 15 Einträgen im Guinness -Buch der Aufzeichnungen vorgestellt, einschließlich der diffussten festen und besten thermischen Isolator. Airgel wurde kürzlich von der NASA auf einer Mission von der Sonde Stardust genutzt, um kleine Stücke des Kometen Wilds zu fangen 2.
Trotz seiner geringen Dichte kann Airgel leicht behandelt werden. Mit 100 Nanometer -Löchern durchsetzt, hat es eine riesige Oberfläche, was es ideal für Superkondensatoren macht. Airgel ist so ein fantastischer thermischer Isolator, dass eine dünne Schicht davon die Übereinstimmungen vor einem Lötlampen schützen kann. Seine hohen Isolierkapazitäten haben dazu geführt, dass es für den Einsatz in Weltraumanzügen und für militärische Rüstung vorgeschlagen wurde.
Airgel kann unter Verwendung einer Vielzahl von Ausgangsmaterialien hergestellt werden, darunter Silizium, Aluminiumoxid, Chromie, Zinnoxid und in jüngerer Zeit Kohlenstoff. Verwendung von Kohlenstoffnanoröhren, Materialwissenschaftlerhaben ein Airgehern namens Carbon -Nanofoam erstellt, das nur 1% der Dichte zuvor produzierter Aerogele hat, wobei nur die Luftdichte. Carbon Nanofoam ist wirklich der diffusste Feststoff.