Vad är det mest diffusa fastämnet?
De mest diffusa fasta ämnena är aeroglarna, skapade genom att utsätta en konventionell gel för superkritisk torkning. Superkritisk torkning gör att vätskan kan extraheras från gelén utan att kollaps gelens matris på grund av kapillärverkan. Superkritisk torkning kräver en hög temperatur (705 ° F, 374 ° C) och tryck (219 atmosfärer). Den tvingar vätskan att komma in i ett tillstånd som inte kan skiljas från en gas eller vätska (en superkritisk vätska), värmer sedan upp den och får den att förvandlas till en gas. Kapillärverkan förhindras genom att undvika en direkt vätska-till-gas-övergång, som vid förångning. Airgel uppfanns av Steven Kistler 1931, enligt uppgift som en del av en satsning med sin vän för att se vem som kunde utvinna vätskan från sylt medan han fortfarande bevarade dess volym.
Aerogels är ett anmärkningsvärt material. Smeknamnet "frusen rök" för sitt utseende, airgel är extremt diffus, tillverkad av 99,8% luft. Dess densitet är bara 3 milligram per kubikcentimeter (3 kg per kubikmeter), 0,3% vattendensitet. Airgel är 3780 gånger mer diffus än bly. Silicon airgel finns med i otroliga 15 poster i Guinness rekordbok, inklusive mest diffusa solida och bästa värmeisolator. Airgel användes nyligen av NASA på ett uppdrag av sonden Stardust för att fånga små bitar av kometen Wild 2.
Trots sin låga densitet kan airgel enkelt hanteras. Riddled med 100 nanometer hål och har en enorm yta, vilket gör den idealisk för superkondensatorer. Airgel är en så fantastisk värmeisolator att ett tunt lager av det kan skydda tändstickor från att antändas av en blåsor. Dess höga isoleringsförmåga har lett till att den har föreslagits för användning i rymddräkter och för militär rustning.
Airgel kan tillverkas med hjälp av en mängd utgångsmaterial, inklusive kisel, aluminiumoxid, krom, tennoxid och mer nyligen kol. Med hjälp av kolananorör har materialforskare skapat en airgel som kallas kol nanofoam, som endast har 1% densiteten för tidigare producerade aeroglar, med bara några gånger lufttätheten. Kol nanofoam är verkligen det mest diffusa fastämnet.