Vistas: 0 Autor: Bin Hora de publicación: 2024-12-27 Origen: NASA
Desde su invención en la década de 1931, el aerogel ha establecido 15 'récords mundiales Guinness' y es conocido como uno de los 'diez materiales mágicos que cambiaron el mundo' por su constante dieléctrica extremadamente ligera, aislante del calor y más baja.
El aerogel es un material sólido altamente disperso compuesto de partículas coloidales o moléculas de polímero que se agregan mutuamente para formar una estructura de red nanoporosa y los poros se llenan con medios de dispersión gaseosos. El aerogel es el sólido más ligero del mundo, también conocido como 'humo sólido'. Es ampliamente utilizado en la industria aeroespacial, equipos militares, barcos y buques de guerra, petróleo y petroquímicos, redes de tuberías térmicas urbanas, hornos metalúrgicos, locomotoras, nuevas energías y otros campos.
La materia prima del aerogel es la matriz de sílice, que no es fatal ni venenosa para el cuerpo humano, pero el aerogel es irritante hasta cierto punto. El polvo de aerogel puede irritar la piel, las mucosas, los ojos, el tracto respiratorio y el sistema digestivo. Por lo tanto, se recomienda no contactar directamente el aerogel con la piel y usar máscaras/gafas médicas, guantes protectores y ropa protectora cuando se trabaja.
El aerogel es delgado, fácil de procesar y moldear, tiene un excelente rendimiento de aislamiento térmico, baja conductividad térmica, peso ligero, aislamiento acústico y reducción de ruido, y amortiguación y absorción de impactos.
¿Por qué el aerogel aísla? ¿Cómo aísla el aerogel de la temperatura? Voy a citar de un Artículo de la NASA que explica por qué el aerogel es un buen aislante.
De acuerdo a Mary Ann Meador, ingeniera química oficial , de la NASA y líder del equipo de investigación de aerogeles, 'Mantener la estructura del gel es primordial'. Los aerogeles proporcionan un aislamiento muy eficaz porque son extremadamente porosos, con poros en el rango nanométrico. Los nanoporos son invisibles para el ojo humano. La presencia de estos poros hace que los aerogeles sean tan buenos como aislantes.
'Los poros son tan pequeños que la fase de vapor conduce muy mal el calor', dice Meador . 'Las moléculas de aire no pueden atravesar el aerogel, por lo que el material es muy pobre a la hora de transferir calor ' .
Las láminas aislantes de aerogel se utilizan para la protección térmica entre las celdas de las baterías de nueva energía. Cuando una de las celdas experimenta una fuga térmica, las láminas aislantes de aerogel entre las celdas pueden bloquear eficazmente la transferencia de calor a las celdas adyacentes, evitando la difusión del calor, evitando así el efecto dominó de la fuga térmica de las celdas de batería de nueva energía. Las láminas aislantes de aerogel tienen buenas propiedades de compresión. Además de proporcionar aislamiento térmico, también se pueden utilizar como material amortiguador para compensar los cambios de expansión y contracción de las celdas durante la carga y descarga.
Cuando hay una colisión inesperada, la carrocería del automóvil primero resistirá una ronda de impacto. Si la carrocería del automóvil no resiste, la carcasa de la batería equipada con vigas de acero de alta resistencia volverá a resistir. Luego, la relación física entre la batería, el módulo y la celda de la batería amortiguará nuevamente el impacto. Después de múltiples rondas de descomposición del impacto, incluso si el paquete de baterías se aprieta y finalmente se incendia, las barreras de aislamiento térmico, como las mantas ignífugas de aerogel colocadas entre la celda de la batería y el módulo, entre el módulo y el paquete de baterías, y entre el paquete de baterías y la carrocería del automóvil, harán todo lo posible para sellar el fuego localmente, y la válvula de alivio de presión y el canal de escape rápido descargarán rápidamente el gas a alta temperatura del paquete de baterías. ¡La descomposición paso a paso del impacto de la colisión + la protección paso a paso del fuego han alcanzado el nivel de seguridad del techo de las baterías de vehículos eléctricos!
