Vues : 0 Auteur : Bin Heure de publication : 2024-12-27 Origine : Nasa
Depuis son invention dans les années 1931, l'aérogel a établi 15 « records du monde Guinness » et est connu comme l'un des « dix matériaux magiques qui ont changé le monde » pour sa constante diélectrique extrêmement légère, isolante thermiquement et la plus faible.
L'aérogel est un matériau solide hautement dispersé composé de particules colloïdales ou de molécules de polymère qui s'agrègent mutuellement pour former une structure de réseau nanoporeux, et les pores sont remplis de milieux de dispersion gazeux. L'aérogel est le solide le plus léger au monde, également connu sous le nom de « solide fumée ». Il est largement utilisé dans l'aérospatiale, les équipements militaires, les navires et navires de guerre, le pétrole et la pétrochimie, les réseaux de canalisations thermiques urbains, les fours métallurgiques, les locomotives, les nouvelles énergies et d'autres domaines.
La matière première de l'aérogel est une matrice de silice, qui n'est ni mortelle ni toxique pour le corps humain, mais l'aérogel est irritant dans une certaine mesure. La poudre d'aérogel peut irriter la peau, les muqueuses, les yeux, les voies respiratoires et le système digestif. Par conséquent, il est recommandé de ne pas mettre l'aérogel en contact direct avec la peau et de porter des masques/lunettes médicaux, des gants de protection et des vêtements de protection lorsque vous travaillez.
L'aérogel est mince, facile à traiter et à façonner, présente d'excellentes performances d'isolation thermique, une faible conductivité thermique, un poids léger, une isolation phonique et une réduction du bruit, ainsi qu'un amortissement et une absorption des chocs.
Pourquoi l'aérogel isole-t-il ? Comment l’aérogel isole-t-il de la température ? Je vais citer un Article de la NASA qui explique pourquoi l'aérogel est un si bon isolant.
Selon Mary Ann Meador, ingénieure chimiste officielle , de la NASA et chef d'équipe pour la recherche sur les aérogels, « Le maintien de la structure du gel est primordial. » Les aérogels fournissent une isolation très efficace car ils sont extrêmement poreux, avec des pores de l'ordre du nanomètre. Les nanopores sont invisibles à l'œil humain. La présence de ces pores rend les aérogels si efficaces en matière d’isolation.
'Les pores sont si petits que la phase vapeur conduit très mal la chaleur', dit Meador . 'Les molécules d'air ne peuvent pas traverser l'aérogel, le matériau est donc très mauvais pour transférer la chaleur. '
Les feuilles d'isolation en aérogel sont utilisées pour la protection thermique entre les cellules des nouvelles batteries énergétiques. Lorsqu'une des cellules subit un emballement thermique, les feuilles d'isolation en aérogel entre les cellules peuvent empêcher efficacement le transfert de chaleur vers les cellules adjacentes, empêchant ainsi la diffusion de chaleur, évitant ainsi l'effet domino de l'emballement thermique des nouvelles cellules de batterie d'énergie. Les feuilles isolantes en aérogel ont de bonnes propriétés de compression. Tout en fournissant une isolation thermique, ils peuvent également être utilisés comme matériau tampon pour compenser les changements de dilatation et de contraction des cellules pendant la charge et la décharge.
En cas de collision inattendue, la carrosserie de la voiture résistera d'abord à un impact. Si la carrosserie de la voiture ne résiste pas, la coque de la batterie équipée de poutres en acier à haute résistance résistera à nouveau. Ensuite, la relation physique entre la batterie, le module et la cellule de batterie amortira à nouveau l'impact. Après plusieurs cycles de décomposition de l'impact, même si la batterie est pressée et finit par prendre feu, les barrières d'isolation thermique telles que les couvertures anti-feu en aérogel placées entre la cellule de batterie et le module, entre le module et la batterie, et entre la batterie et la carrosserie de la voiture feront de leur mieux pour sceller le feu localement, et la soupape de surpression et le canal d'échappement rapide déchargeront rapidement le gaz à haute température de la batterie. La décomposition étape par étape de l'impact de la collision + la protection étape par étape de l'incendie ont atteint le niveau de sécurité plafond des batteries de véhicules électriques !
