Аэрогель

Аэрогель - самый легкий материал

Одним из необычных материалов, созданных человеком, и, одновременно, самым легким материалом в мире считается аэрогель. Выглядит он воздушным, может быть окрашен в разные цвета, а ощущается, как отвердевшая пена. Совокупность свойств, которыми он обладает, позволяет применять аэрогель во многих областях, таких как строительство, электроника, космическая отрасль.

Аэрогель - самый легкий материал

Изготавливается необычный материал на основе кремнезема, оксидов металлов, углеводородов, полимеров, углерода. По сути, он представляет собой коллоидный раствор, переведенный при особых условиях в твердое состояние, в котором зольная составляющая смешена с газом. Он имеет пористую структуру с объемом твердой фазы около 1%.

Аэрогель - самый легкий материал

Наибольшее внимание к созданию самого легкого материала проявил химик Стивен Кистлер, и в 1931 году он представил публике результаты своей работы. Он провел эксперимент, в котором нагревался гель, содержащий метанол вместо жидкости. После чего метанол испарялся, а сам гель оставался твердым, при этом объем оставался прежним.

Аэрогель - самый легкий материал

Аэрогели жаропрочны, прозрачны и имеют хорошую электропроводимость. Прочность аэрогелей лишь немногое ниже ее значений для твердых тел, а вот плотность их ближе к газам. Например, силикатный аэрогель имеет плотность около 2 мг/см3, что на три порядка меньше, чем у непористых твердых материалов. Их абсорбирующие свойства позволяли использовать аэрогели в качестве загустителей в напалмовых бомбах, при изготовлении лакокрасочных материалов и так далее. Аэрогели обладают также крайне низкой теплопроводностью. Не менее важным свойством самого легкого материала в мире является его необычайная пористость, которая нашла применение в космических исследованиях.

Аэрогель - самый легкий материал

До начала 2000-х годов главным недостатком всех аэрогелей была хрупкость. Однако создание новых материалов из углерода — графена и углеродных нанотрубок — позволило получать пластичные и устойчивые к ударному воздействию аэрогели.

Аэрогель - самый легкий материал

Хотя история изобретения аэрогеля начинается почти сотню лет назад, применение его в настоящее время весьма ограничено. Прежде всего, это связано с очень высокими ценами из-за дорогостоящего и высокотоксичного производства. И, следовательно, спрос на аэрогели недостаточно большой.