AEROGEL MATERIБL NOVЙ GENERACE

1
AEROGELMATERIÁL NOVÉ GENERACE

• VERONIKA VÁSKÁ
• 152900

2
AEROGEL
3
AEROGEL

• Aerogel se jako duch vznáší v prostoru pridržován
  jen konecky prstu výzkumných pracovníku.
• Tento namodralý a témer pruhledný materiál má na
  svém konte šest svetových fyzikálních rekordu.
  Vyznacuje se vlastnostmi, jaké by jste u jiných
  materiálu težko hledali je jedním z nejlepších
  tepelných izolantu a také je pevnou látkou
  z nejmenší známou hustotou (blok aerogelu o
  velikosti prumerného dospelého cloveka váží pouze
  0,5kg a je schopen udržet váhu malého osobního
  automobilu).
• Pro svou podobu ztuhlého dýmu si vysloužil
  prezdívku zmrzlý dým nebo témer vubec nic.
  Obe prezdívky dokonale vystihují jeho vlastnosti,
  nebot 99,98 jeho objemu tvorí úplne obycejný
  vzduch. To podstatné je ale obsaženo práve ve
  zbývajících 0,02, je to materiál budoucnosti,
  chemický prvek podobný uhlíku, ale neskonale
  odolnejší kremík.
• Práve díky kremíku je aerogel predurcen k velké
  sláve v nejbližší budoucnosti.

4
AEROGEL

• Aerogel vznikl již pred 80. lety a to jako
  výsledek detinské sázky dvou vedcu, Dr. Kistlera
  a Dr. Learneda, ze Standfordské univerzity v USA.
  Soutežili v tom, komu se podarí odsát ze želatiny
  v zavarovací sklenici vodu tak, aby neztratila
  svuj objem. Soutež nakonec vyhrál Dr. Kistler a
  své výsledky ihned publikoval.
• Dnes se aerogel vyrábí za zvláštních podmínek pri
  vysokých tlacích. Zpocátku má aerogel podobu gelu
  z oxidu kremicitého (SiO2).
• Vlastnosti jimiž pripomíná želatinu, mu dodává
  prímes vody a kapalného oxidu uhlicitého (CO2).
  Pak se však veškerá kapalná složka za obrovského
  tlaku z gelu odstraní. Vznikne tak teleso
  s miliardami skorápek z kremíku, které drží
  nesmírne pevne svou strukturu obrovskou silou
  vazeb mezi molekulami.
• Celý tento proces se nazývá superkritické
  vysoušení a jedine behem tohoto deje nedojde v
  kremicitém gelu k deformaci a zhroucení
  kremíkových skorepin.

5
AEROGEL

• Díky pevným a nepružným miniaturním skorápkám
  z oxidu kremicitého je aerogel perfektní
  izolacním materiálem, ale je také nesmírne odolný
  vuci vibracím a vlnení.
• Zatímco vlnové délky svetla jsou natolik krátké,
  že procházejí aerogelem témer beze zmeny, tepelné
  vlny se již pres blok aerogelu dostanou jen
  težko.
• Také jiný druh vlnení zvuk aerogelem témer
  vubec neprojde. Nám se tak nabízí neuveritelná
  škála jeho možného využití.
• Jeho hustota je pouze 3 mg/cm3.
• Snese 2000 vetší zatížení než je jeho hmotnost.
• Materiál má extrémne nízkou tepelnou vodivost
  (0,03 až 0,004 W/(K.m)).
• Pro své vlastnosti byl použit jako lapac
  prachových cástic na sonde Stardust. Dále byl
  použit pri konstrukci marsického (na Mars)
  vozítka Sojourner. Prestože v noci klesaly
  teploty na jeho povrchu až na -61 C, uvnitr
  vozítka byla teplota 21 C.

6
AEROGEL
7
AEROGEL
8
AEROGEL

• Proc vlastne už dávno nevyužíváme dokonalých
  vlastností aerogelu v naších domácnostech?
• Aerogel lze zatím vyrábet jen ve vysokotlakých
  laboratorních pecích. Velkovýrobu dosud nikdo
  nedokázal zajistit a tak se aerogel využívá jen
  v kosmických programech a nemnoha prístrojích.
• Presto nebude trvat dlouho a snad se budeme moci
  postupne zbavovat napríklad topných teles. Tenké
  plátky aerogelu umístené ve stenách domu a pod
  podlahami bytu promení naše domovy v místa, kde
  nám v zimním období bude príjemne teplo a v léte
  naopak nebude trpet horkem.
• Chladící vozy ušetrí ohromnou spoustu energie a
  zlevní i cestování letadly.
• Výrazne se také omezí znecištování Zeme, nebot
  druhotným efektem používání aerogelu bude snížení
  emisí skleníkových plynu.

9
AEROGEL

• Další nezanedbatelnou výhodou bude využití
  aerogelu v oknech. Jeho izolacní vlastnosti zde
  vyniknou nejlépe letní slunce nebude znamenat
  nedýchatelné dusno v pokoji, v zime nás nebude
  mrazit pri pohledu na zasnežené stromy ci na
  vyúctování spotreby energie.
• Mimo príliš nárocnou výrobu je druhým problémem
  jeho namodralá barva a tedy drobné optické
  zkreslení obrazu. Ony zmínené kremíkové skorápky
  totiž mají dvojí velikost a ty vetší lámou na
  svém povrchu svetelný paprsek a zpusobují posun
  svetla k modrému oboru spektra.
• Tento problém se darí odstranit zatím jen
  v podmínkách mikrogravitace tedy na obežné
  dráze. Výzkum však probíhá mílovými kroky a
  možná, že se prvního výrobku využívajícího
  zmrzlý dým dockáme již velmi brzo.

10
AEROGEL

• PETRÁSEK, Martin Aerogel, casopis ABC
• www.wikipedia.cz