Hva er den mest Diffus Solid?

March 28  by Eliza

De diffuse faste stoffer er aerogeler, skapt ved å underkaste en konvensjonell gel til overkritisk tørking. Superkritisk tørking lar den væske som skal ekstraheres fra gelen uten å kollapse gelen matrise på grunn av kapillarvirkning. Superkritisk tørking krever en høy temperatur (705 ° F, 374 ° C) og trykk (219 atmosfærer). Det tvinger væsken å angi en tilstand umulig å skille fra en gass eller væske (en superkritisk væske), deretter varmer den opp og får den til å forvandle seg til en gass. Kapillarvirkningen forhindres ved å unngå en direkte væske-til-gass-overgang, som ved fordampning. Aerogel ble oppfunnet av Steven Kistler i 1931, angivelig som en del av et veddemål med sin venn for å se hvem som kunne trekke ut væsken fra jam samtidig som man beholder sitt volum.

Aerogel er et fantastisk materiale. Tilnavnet "frosset røyk" for sitt utseende, er aerogel ekstremt diffus, laget av 99,8% luft. Dens tetthet er bare 3 milligram per kubikkcentimeter (3 kg per kubikkmeter), 0,3% av tettheten av vann. Aerogel er 3780 ganger mer diffuse enn bly. Silicon aerogel er omtalt i utrolige 15 oppføringer i Guinness Book of Records, inkludert mest diffuse solid og beste termisk isolator. Aerogel ble nylig brukt av NASA på et oppdrag av sonden Stardust å fange små biter av kometen Wild 2.

Til tross for sin lave tetthet, kan aerogelen lett håndteres. Pepret med 100 nanometer hull, har det en enorm areal, noe som gjør den ideell for supercapacitors. Aerogel er en fantastisk termisk isolator som et tynt lag av det kan beskytte fyrstikker fra å bli antent av en blåselampe. Dets høye isolasjons evner har latt det bli foreslått for bruk i romdrakter og for militær rustning.

Aerogel kan gjøres ved hjelp av en rekke forskjellige utgangsmaterialer, inkludert silisium, aluminiumoksyd, kromoksyd, tinnoksyd, og mer nylig, karbon. Ved hjelp av karbonnanorør, har materialer forskere opprettet en aerogel kalt karbon nanofoam, som har bare 1% av tettheten av tidligere produserte aerogeler, med bare noen få ganger tettheten til luft. Karbon nanofoam er virkelig den mest diffuse solid.