最も拡散性のソリッドとは何ですか？

最も拡散した固体はエアロゲルであり、従来のゲルを超臨界乾燥にさらすことによって作成されます。 超臨界乾燥により、毛細管現象によりゲルのマトリックスが崩壊することなく、液体がゲルから抽出されます。 超臨界乾燥には、高温（705°F、374°C）および圧力（219気圧）が必要です。 液体を強制的に気体または液体（超臨界液体）と区別できない状態にし、それを加熱して気体に変換します。 毛細管現象は、蒸発の場合のように、液体から気体への直接的な移行を避けることにより防止されます。 エアロゲルは1931年にスティーブン・キスラーによって発明された。伝えられるところによると、彼の友人との賭けの一環として、誰がジャムから液体を抽出し、その量を維持できるかを調べた。

エアロゲルは注目に値する材料です。 エアロゲルは、その外観から「冷凍煙」と呼ばれ、99.8％の空気で作られた非常に拡散しています。 その密度は、立方センチメートルあたりわずか3ミリグラム（立方メートルあたり3 kg）、水の密度の0.3％です。 エアロゲルは、鉛の3780倍拡散しています。 シリコンエアロゲルは、ほとんどの拡散固体と最高の断熱材を含むギネスブックの信じられないほどの15のエントリで紹介されています。 エアロゲルは最近、NASAがプローブStardustのミッションでWild 2彗星の小片を捕捉するために使用しました。

その低密度にもかかわらず、エアロゲルは簡単に扱うことができます。 100ナノメートルの穴が多数あり、表面積が大きいため、スーパーキャパシタに最適です。 エアロゲルは非常に優れた断熱材であるため、その薄い層がトーチによる点火からマッチを保護することができます。 その高い断熱性能により、宇宙服や軍の鎧での使用が提案されています。

エアロゲルは、シリコン、アルミナ、クロミア、酸化スズ、最近では炭素など、さまざまな出発材料を使用して作成できます。 材料科学者は、カーボンナノチューブを使用して、カーボンナノフォームと呼ばれるエアロゲルを作成しました。エアロゲルは、以前に製造されたエアロゲルのわずか1％の密度で、わずか数倍の空気密度です。 カーボンナノフォームは、最も拡散性の高い固体です。