المشاهدات: 0 المؤلف: بن وقت النشر: 2024-12-27 الأصل: ناسا
منذ اختراعه في عام 1931، دخل الإيروجيل 15 'رقمًا قياسيًا في موسوعة غينيس للأرقام القياسية' ويُعرف بأنه أحد 'المواد السحرية العشر التي غيرت العالم' بسبب خفة وزنه للغاية وعزله الحراري وأقل ثابت عازل للكهرباء.
Airgel عبارة عن مادة صلبة شديدة التشتت تتكون من جزيئات غروانية أو جزيئات بوليمر يتم تجميعها بشكل متبادل لتكوين بنية شبكية نانوية المسام، وتمتلئ المسام بوسائط التشتت الغازية. الهلام الهوائي هو أخف مادة صلبة في العالم، ويُعرف أيضًا باسم 'الدخان الصلب'. يستخدم على نطاق واسع في مجال الطيران والمعدات العسكرية والسفن والسفن الحربية والبترول والبتروكيماويات وشبكات الأنابيب الحرارية الحضرية والأفران المعدنية والقاطرات والطاقة الجديدة وغيرها من المجالات.
المادة الخام للإيروجيل هي مادة السيليكا، وهي ليست قاتلة أو سامة لجسم الإنسان، ولكنها مهيجة إلى حد ما. يمكن لمسحوق الهلام الهوائي أن يهيج الجلد والأغشية المخاطية والعينين والجهاز التنفسي والجهاز الهضمي. لذلك، يوصى بعدم ملامسة الإيروجيل للجلد بشكل مباشر، وارتداء الأقنعة/النظارات الطبية والقفازات الواقية والملابس الواقية عند العمل.
يتميز Airgel بأنه رقيق وسهل المعالجة والشكل، ويتميز بأداء عزل حراري ممتاز، وموصلية حرارية منخفضة، وخفيف الوزن، وعازل للصوت وتقليل الضوضاء، وتوسيد وامتصاص الصدمات.
لماذا يعزل الإيروجيل؟ كيف يعزل الإيروجيل ضد درجة الحرارة؟ سأقتبس من أ مقالة ناسا تشرح لماذا يعتبر الإيروجيل عازلًا جيدًا.
وفق ماري آن ميدور ، المهندسة الكيميائية الرسمية , لوكالة ناسا ورئيسة فريق أبحاث الهلام الهوائي، 'الحفاظ على بنية الهلام أمر بالغ الأهمية'. توفر الإيروجيل عزلًا فعالاً للغاية لأنها مسامية للغاية، مع وجود مسام في نطاق النانومتر. المسام النانوية غير مرئية للعين البشرية. إن وجود هذه المسام يجعل الإيروجيل جيدًا جدًا في العزل.
'المسام صغيرة جدًا لدرجة أن مرحلة البخار تقوم بتوصيل الحرارة بشكل سيء للغاية' يقول ميدور . 'لا تستطيع جزيئات الهواء المرور عبر الهلام الهوائي، وبالتالي فإن المادة ضعيفة جدًا في نقل الحرارة '
تُستخدم صفائح العزل الهوائية للحماية الحرارية بين خلايا بطاريات الطاقة الجديدة. عندما تتعرض إحدى الخلايا للهروب الحراري، يمكن لألواح العزل الهوائي الموجودة بين الخلايا أن تمنع انتقال الحرارة إلى الخلايا المجاورة بشكل فعال، مما يمنع انتشار الحرارة، وبالتالي تجنب تأثير الدومينو للهروب الحراري لخلايا بطارية الطاقة الجديدة. تتميز صفائح العزل الهوائية بخصائص ضغط جيدة. أثناء توفير العزل الحراري، يمكن أيضًا استخدامها كمواد عازلة لتعويض تغيرات التمدد والانكماش للخلايا أثناء الشحن والتفريغ.
عندما يكون هناك تصادم غير متوقع، سيقاوم جسم السيارة أولاً جولة من الصدمات. إذا فشل جسم السيارة في المقاومة، فإن غلاف البطارية المجهز بعوارض فولاذية عالية القوة سوف يقاوم مرة أخرى. ومن ثم، فإن العلاقة المادية بين حزمة البطارية والوحدة وخلية البطارية ستخفف التأثير مرة أخرى. بعد عدة جولات من تحلل الاصطدام، حتى إذا تم ضغط حزمة البطارية واشتعلت فيها النيران أخيرًا، فإن حواجز العزل الحراري مثل بطانيات الحريق الهوائية الموضوعة بين خلية البطارية والوحدة، وبين الوحدة وحزمة البطارية، وبين حزمة البطارية وجسم السيارة ستبذل قصارى جهدها لإغلاق الحريق محليًا، وسيعمل صمام تخفيف الضغط وقناة العادم السريعة على تفريغ الغاز عالي الحرارة من حزمة البطارية بسرعة. إن التحلل خطوة بخطوة لتأثير الاصطدام + الحماية خطوة بخطوة من الحريق قد حقق مستوى الأمان على مستوى السقف لبطاريات السيارات الكهربائية!
