En Yaygın Katı Nedir?
En yaygın katılar, geleneksel bir jelin süperkritik kurutmaya tabi tutulmasıyla oluşturulan aerojellerdir. Süperkritik kurutma, kılcal etki nedeniyle jelin matrisini çökertmeden sıvının jelden çıkarılmasını sağlar. Süperkritik kurutma, yüksek bir sıcaklık (705 ° F, 374 ° C) ve basınç (219 atmosfer) gerektirir. Sıvıyı bir gaz veya sıvıdan (süper kritik bir sıvı) ayırt edilemez bir duruma girmeye zorlar, sonra ısıtır ve bir gaza dönüşmesine neden olur. Kılcal etki, buharlaşmada olduğu gibi doğrudan sıvıdan gaza geçişi önleyerek önlenir. Aerojel, 1931'de Steven Kistler tarafından icat edildi, iddiaya göre, hacmini korurken sıvıyı reçelden kimin çıkarabileceğini görmek için arkadaşı ile yapılan bir bahisin parçası.
Aerojeller dikkat çekici bir malzemedir. Takma adı "donmuş duman" olarak görünmektedir, aerojel çok dağınıktır,% 99.8 havadan oluşur. Yoğunluğu santimetreküp başına sadece 3 miligramdır (metreküp başına 3 kg), su yoğunluğunun% 0.3'üdür. Aerojel, kurşuntan 3780 kat daha yaygındır. Silikon aerojel, en yaygın katı ve en iyi termal yalıtkan dahil, Guinness Rekorlar Kitabı'ndaki inanılmaz 15 girişte yer alıyor. Aerojel son olarak NASA tarafından Stardust sondası tarafından küçük kuyruklu yıldız Wild'in küçük parçalarını yakalamak için bir görevde kullanılmıştır.
Düşük yoğunluğuna rağmen, aerojel kolayca kullanılabilir. 100 nanometre deliği ile dolu, süper kapasitörler için ideal olan devasa bir yüzey alanına sahiptir. Aerojel, fantastik bir termal yalıtkandır ve ince bir tabakası kibritleri kaynak makinesi tarafından tutuşmaya karşı koruyabilir. Yüksek yalıtım kabiliyetleri uzay giysisi ve askeri zırh için önerilmesine neden oldu.
Aerojel, silikon, alümina, krom, kalay oksit ve daha yakın zamanda karbon gibi çeşitli başlangıç malzemeleri kullanılarak hazırlanabilir. Malzeme bilimcileri, karbon nanotüpleri kullanarak, daha önce üretilen aerojellerin yoğunluğunun sadece% 1'ine sahip olan ve sadece birkaç katı hava yoğunluğuna sahip olan karbon nanofoam adında bir aerojel yaratmışlardır. Karbon nanofoam gerçekten en yaygın katıdır.