18新利最新登入气凝胶是如何工作的

气凝胶是笼罩在神秘的传说。我们所知道的是,在1920年代末,美国化学教授与同事打赌查尔斯·塞缪尔·基斯特勒公司学到的东西。Kistler相信什么使一个对象凝胶不是液态属性但其结构:具体地说,其网络微小、微观孔隙被称为纳米孔。试图证明这仅仅通过蒸发液体导致凝胶收缩型像蛋奶酥。所以,比赛的目的是第一个替代液体与气体的“水母”,但在不损坏结构(来源:施泰纳零重力]。

是第一个经过反复试验,基斯特勒公司成功取代凝胶的液体和气体,创造一个物质结构凝胶,但没有液体。1931年,他发表的一篇文章中他的发现称为“相干扩大气凝胶和果冻”在科学杂志《自然》上[来源:Ayers,先锋]。

气凝胶凝胶,开始醇凝胶。醇凝胶是一种硅胶里面有酒精的毛孔。简单的蒸发酒精二氧化硅的结构会导致合同的结构,就像一个湿海绵将变形时留在一个计数器晾干。而不是依靠蒸发,这种凝胶超临界干燥。这是需要什么:

超临界干燥是液体“艾可醇凝胶的一部分变成了气体在18新利最新登入二氧化硅的纳米孔结构崩溃。醇凝胶的酒精现在被称为气凝胶,随着酒精被空气所取代。只有50 - 99%的原始材料的体积,气凝胶是一种光,灵活的和有用的材料[来源:施泰纳零重力]。

继续下一个页面来了解当今使用最常见的类型的气凝胶。

气凝胶的三种最常见的类型是二氧化硅、硅碳和金属氧化物,但它是最常用的实验和实际应用。当人们谈论气凝胶,很可能他们正在谈论硅类型[来源:Aerogel.org,硅]。硅与硅不混淆,这是一个半导体芯片中使用。硅是一种玻璃材料通常用于绝缘。

与smoky-blue二氧化硅气凝胶,以碳为基础的是黑色的,感觉像木炭摸。他们看起来缺乏,在高表面积和弥补电导电能力。这些性质使碳气凝胶用于超级电容器,燃料电池海水淡化系统[来源:Aerogel.org,有机]。

金属氧化物气凝胶是由金属氧化物作为催化剂使用,化学转换。他们也使用的炸药和碳纳米管的生产,而这些气凝胶甚至可以磁。使金属氧化物的气凝胶,如氧化铁和克劳莉娅除了他们的更常见的硅表亲是惊人的明亮的颜色。当制成一个气凝胶,氧化铁借其商标铁锈色的气凝胶。克劳莉娅气凝胶出现绿色或蓝色。每种类型的金属氧化物的气凝胶结果略有不同的颜色。【来源:Aerogel.org,金属]。

二氧化硅气凝胶——最常见的气凝胶,因为同样的原因是蓝色的天空是蓝色的。蓝色发生在白光遇到硅气凝胶的分子,比波长的光。气凝胶分散,或反映,更短的波长的光更容易比时间越长。因为蓝色和紫色光的波长最短,他们分散比其他颜色的可见光谱。我们认为散射波长颜色,因为我们的眼睛更敏感的蓝色波长,我们从来没有看到紫的[来源:施泰纳失重]。

请继续阅读,了解更多关于气凝胶的应用空间。

气凝胶的多功能性使其非常重要地球在空间。它实现了在几个不同的角色美国国家航空航天局任务,从绝缘火星流浪者的电气设备捕捉太空尘埃从超速彗星。

彗星是原始对象,可以追溯到太阳系的诞生。当他们穿越空间,他们摆脱尘埃粒子称为空间。这个空间尘埃备受追捧,科学家们希望它能教我们如何开始我们的世界。18新利最新登入

的使命来捕获彗星样品和空间尘埃在1999年,NASA发射宇宙飞船旅行48亿公里(相当于6000前往月球)达到“怀尔特2”彗星。一旦有,tennis-racket-shaped除尘器开放和利用其260气凝胶立方体捕捉快速的星际尘埃颗粒和保护他们的自然状态[来源:美国宇航局喷气推进实验室,气凝胶]。更重要的是,随着粒子轰击除尘器,他们离开了小路在气凝胶收集器的立方体而减速停止。这些痕迹使科学家们能够更容易地找到从太空的微小粒子。

2006年当飞船到家时,它带回来的第一个样品从太空返回地球超过30年。气凝胶的耐久性允许从太空返回完整的集尘器没有一个凝胶块失踪。科学家已经能够研究中的灰尘和晶体气凝胶和等待的见解可以[来源:桥梁]。

接下来,我们将了解气凝胶的一些商业应用。

在他们的早期,气凝胶作为增稠剂,用于从妆和油漆凝固汽油弹。他们也用作冰柜香烟过滤器和绝缘。孟山都公司是第一家市场气凝胶的商业应用。18新利最新登入超临界干燥法,然而,基斯特勒公司虽然有效,但也是危险的,耗时的和昂贵的。经过30年的生产,所有这些因素导致了孟山都公司停止其专注于气凝胶在1970年代。

18新利最新登入然而,这不是气凝胶的结束。由孟山都废弃后不久,科学家开发出一种过程,降低了气凝胶的生产有毒通过使用一个安全的醇盐化合物。他们也使它不那么危险代替超临界醇与超临界二氧化碳干燥过程。这些发展降低气凝胶的干燥时间和减少的危险、易燃的自然生产。这样的进步气凝胶更商业化,和科学家成长感兴趣的产品的可能性。【来源:亨特和Ayers,历史]

气凝胶的生产是那么复杂和危险的,其独特的性质使得气凝胶受一系列的产业。硅制造商,住宅建筑材料制造商和空间机构都使用气凝胶。它的受欢迎程度只有受阻于成本,尽管有越来越多的成功推动创建的气凝胶。与此同时,气凝胶可以在一系列产品:

【来源:Aerogel.org,现代历史上]

由于气凝胶独特的结构,它的使用作为一个显而易见的绝缘体。超隔热空气口袋气凝胶的结构几乎完全抵消热传递的三种方法:对流、传导和辐射[来源:卡博特公司]。尽管气凝胶仍相当昂贵,好消息是,研究表明,气凝胶隔热等领域用于墙框架和hard-to-insulate窗口闪烁可以拯救一个房主每年高达750美元。18新利最新登入除了帮助房主省钱,气凝胶隔热材料可以显著减少你的碳足迹。【来源:阿斯彭气凝胶,新的Spaceloft]。公司正竞相找到一个方法来降低成本,但是现在,气凝胶更负担得起的美国国家航空航天局比一般公众。然而,气凝胶是由建筑公司投入使用,发电厂和炼油厂。也许更便宜的时候,气凝胶会达到最好的状态。

从地球空间,气凝胶无疑在我们的未来。请继续阅读,了解最近的气凝胶以及如何进步,也可以与气凝胶实验。18新利最新登入

虽然气凝胶是昂贵的,研究人员仍在尝试的方法使它更强大,更便宜和更少的危险。例如,教授尼古拉斯Leventis从密苏里科技大学惊讶科学世界在2002年宣布他已经发明了一种方法使得non-brittle气凝胶。Leventis的气凝胶被称为x-aerogels,不仅更强;他们也更加灵活,防水,抗冲击。不利的一面是,x-aerogel生产需要更多的化学危险品,需要更多的时间;这些化学物质也降低其绝缘能力[来源:Aerogel.org,强]。尽管有一些消极,x-aerogels有以下可能的应用程序:

(来源:Leventis)

此外,气凝胶可以帮助推动更多的“绿色”技术。碳气凝胶具有巨大的潜力为超级电容器和燃料电池节能汽车。事实上,碳气凝胶的储能能力可能带来一系列的新技术,但前提是气凝胶的生产大规模操作的价格变得更便宜。

好消息是,你不必是一个资金充足的研究科学家尝试结交新气凝胶。想让自己的气凝胶吗?虽然有可能在家里,最好是在一个实验室,其中包含所有必要的材料,其中包括一个高压釜超临界干燥你的气凝胶。(如果你觉得超级富有成效,这里有说明如何使18新利最新登入自己的超临界干燥。)问在当地大学或社区大学;机会是,如果你告诉他们你有一个食谱,他们可能会让你使用他们的设备[来源:亨特和Ayers,;Aerogel.org,构建]。

几个Web站点提供指导如何让气凝胶,包括18新利最新登入aerogel.org这个的加州大学。无论你在哪里让你的气凝胶,安全措施是必须的。戴护目镜,手套(最好是洗碗手套)、长裤、封闭式的鞋子和一个画家的面具保护自己免受有害气体和易燃材料。【来源:施泰纳,如何制作18新利最新登入;亨特和Ayers,]

气凝胶——他们不能做什么?希望公众能经常直呼其名在不久的将来。关于气凝胶和相关主18luck手机登录题的更多信息,请查看下一页的链接。