Рубрика: Хемија
Нов лесен материјал за топлинска изолација
Автор: Невенка Стојановска
Објавено на 15.02.2019 - 11:00

Новиот ултралесен изолациски материјал може да издржи екстремни температури што би уништиле речиси сè друго. Материјалот е екстремно порозен – 99% од аерогелот е празен простор, додека остатокот го пополнува атомски тенката керамичка супстанција хексагонален бор нитрид.

Како што беше објавено оваа недела во Science, дизајнот се покажал исклучително издржлив, како на високи температури така и при брзи температурни промени од над 1000ºC. Како што истакнува Дип Џаривала, инженер од Универзитетот на Пенсилванија, во коментарот на овој труд во Science, новиот ултралесен изолатор би можел да се покаже особено податлив за топлинска заштита на компонентите на вселенските летала, каде што отпорноста на екстремни температурни промени е и тоа како потребна.

Истражувачите поставиле свеж цвет врз слој од аерогел со дебелина од 2 cm, a под него запалиле пламеник. По 15 минути изложеност на аерогелот, неговата горна површина се загреала на едвам 45ºC, додека цветот само малку се потсушил.

Аерогелот се состои од мрежа мали воздушни џебови, каде што секој од џебовите е одвоен од следниот со два слоја од хексагонален бор нитрид, секој со дебелина на еден атом. Техниката на топлинската изолација функционира слично како и воздушните комори во прозорците на вашиот дом. Како што зиме овие комори ја спречуваат топлината да избега од домот, а лете не ја пропуштаат внатре, така и двојната панелна керамичка бариера го отежнува преминот на топлината од еден воздушен меур во друг. Оневозможен е и преносот на топлината долж слоевите на хексагоналниот бор нитрид, бидејќи овој “потфат” би подразбирал топлинскиот трансфер да се одвива по долги, обиколни патеки.

Додека другите досега познати керамички аерогелови во најголем дел се разложуваат при повеќе ненадејни температурни промени или при продолжена изложеност на топлина, новиот аерогел издржал 500 циклуси на брзо загревање и ладење од –198ºC до 900 ºC, како и изложеност на зашеметувачки 1400ºC во текот на цела една недела. Во една од демонстрациите, дел од изолаторот успешно заштитил цвет пред којшто бил поставен пламен чијашто топлина изнесувала околу 500ºC.

Како што посочува Џулија Грир, научен соработник во Калтек, која не била вклучена во истражувањето, со оглед на високопорозната структура материјалот, тој веројатно ќе треба да се комбинира со други материјали при употребата.

Клучни зборови:
Истражувачите поставиле свеж цвет врз слој од аерогел со дебелина од 2 cm, a под него запалиле пламеник.

Истражувачите поставиле свеж цвет врз слој од аерогел со дебелина од 2 cm, a под него запалиле пламеник. По 15 минути изложеност на аерогелот, неговата горна површина се загреала на едвам 45ºC, додека цветот само малку се потсушил.