Сегодня я расскажу что же это такое, как его используют и зачем придумали.
Аэрогель является самым легким, обладающим наименьшей плотностью, твердым веществом. Брусок аэрогеля всего лишь в несколько раз тяжелее объема воздуха. И на это имеется веская причина, ведь он на 99.8% состоит из воздуха. Некоторые разновидности аэрогеля настолько легки, что если извлечь из них весь газ, их плотность будет меньше, чем у воздуха.
Изобретение и создание аэрогеля
В 1931 году профессор Стивен Кистлер, заключил пари со своим коллегой Чарльзом Лерндом. Оно разворачивалось вокруг желе. Желе по своей сути является комбинацией жидкого и твердого. В том смысле, что оно по большей части является жидкостью, которая встроена в твердую трехмерную структуру. Суть пари заключалась в следующем: возможно ли извлечь всю жидкость из геля не повлияв при этом на твердую структуру? Если просто выпарить всю жидкость из геля, то его остаточная часть просто сожмется.
Стивен Кистлер решил эту проблему. Он смог выяснить, что в геле можно заменить одну жидкость другой при помощи тщательной промывки. Таким способом можно легко заменить воду в желе, например, на алкоголь. И затем, если поместить гель автоклав, и достичь в нём критически высокой температуры и давления, то жидкость перейдет в среднее состояние между жидкостью и газом, называемое сверхкритическая жидкость. А как только сбросить давление в сосуде, твердый скелет, составляющий 1% от общей массы геля, останется неповрежденным, а на место жидкости в порах придет газ. Такое твердое вещество и получило название аэрогель. Кистлер опубликовал свое открытие в журнале Nature в 1931 году. Впоследствии ученый начал делать аэрогель из всего, чего только мог придумать. Он делал аэрогель из яиц, резины, нитроцеллюлозы.
Использование
Это изобретение полюбилось НАСА. Они используют аэрогель на марсоходе Соджоунер, Спирит и Оппортюнити, на ровере Кьюриосити, и планируют использовать этот материал и в дальнейших миссиях на Марс. Аэрогель позволяет электронике практически не охлаждаться в холодные марсианские ночи. Но это ещё не всё. НАСА использует аэрогель и для более экзотических миссий, например для поимки пыли от комет, как части миссии Стардаст. Частицы движутся со скоростью примерно равной 6 км/с относительно аэрогеля. Поскольку аэрогель обладает малой плотностью и пористой структурой, то частицы не просто врезаются, а буквально вязнут в материале.