Visualizzazioni: 0 Autore: Bin Orario di pubblicazione: 27/12/2024 Origine: Nasa
Dalla sua invenzione negli anni '31, l'aerogel ha stabilito 15 'Guinness World Records' ed è conosciuto come uno dei 'Dieci materiali magici che hanno cambiato il mondo' per la sua costante dielettrica estremamente leggera, termoisolante e più bassa.
L'aerogel è un materiale solido altamente disperso composto da particelle colloidali o molecole polimeriche che si aggregano reciprocamente per formare una struttura a rete nanoporosa e i pori sono riempiti con mezzi di dispersione gassosa. L'aerogel è il solido più leggero al mondo, noto anche come 'fumo solido'. È ampiamente utilizzato nel settore aerospaziale, equipaggiamento militare, navi e navi da guerra, petrolio e petrolchimico, reti di condotte termiche urbane, forni metallurgici, locomotive, nuova energia e altri campi.
La materia prima dell'aerogel è la matrice di silice, che non è fatale o velenosa per il corpo umano, ma è irritante in una certa misura. La polvere di aerogel può irritare la pelle, le mucose, gli occhi, le vie respiratorie e l'apparato digerente. Pertanto, si raccomanda di non mettere direttamente in contatto l'aerogel con la pelle e di indossare maschere/occhiali medici, guanti protettivi e indumenti protettivi durante il lavoro.
L'aerogel è sottile, facile da lavorare e modellare, ha eccellenti prestazioni di isolamento termico, bassa conduttività termica, leggerezza, isolamento acustico e riduzione del rumore, ammortizzazione e assorbimento degli urti.
Perché l'aerogel isola? Come fa l'aerogel a isolare dalla temperatura? Citerò da a Articolo della NASA che spiega perché l'aerogel è un ottimo isolante.
Secondo Mary Ann Meador Ingegnere chimico ufficiale , della NASA e leader del team per la ricerca sugli aerogel, 'Il mantenimento della struttura del gel è fondamentale'. Gli aerogel forniscono un isolamento molto efficace perché sono estremamente porosi, con pori nella gamma dei nanometri. I nanopori sono invisibili all'occhio umano. La presenza di questi pori rende gli aerogel così bravi a isolare.
'I pori sono così piccoli che la fase vapore conduce molto male il calore,' Meador dice. 'Le molecole d'aria non possono passare attraverso l'aerogel, quindi il materiale non riesce a trasferire il calore. '
I fogli isolanti in aerogel vengono utilizzati per la protezione termica tra le celle delle batterie di nuova energia. Quando una delle celle subisce una fuga termica, i fogli isolanti in aerogel tra le celle possono bloccare efficacemente il trasferimento del calore alle celle adiacenti, prevenendo la diffusione del calore ed evitando così l'effetto domino della fuga termica delle celle della batteria di nuova energia. I fogli isolanti in aerogel hanno buone proprietà di compressione. Oltre a fornire isolamento termico, possono anche essere utilizzati come materiale tampone per compensare i cambiamenti di espansione e contrazione delle celle durante la carica e la scarica.
Quando si verifica una collisione inaspettata, la carrozzeria dell'auto resisterà prima a un colpo. Se la carrozzeria dell’auto non resiste, il guscio della batteria dotato di travi in acciaio ad alta resistenza resisterà nuovamente. Quindi, la relazione fisica tra il pacco batteria, il modulo e la cella della batteria attenuerà nuovamente l'impatto. Dopo diversi cicli di decomposizione dell'impatto, anche se il pacco batteria viene schiacciato e alla fine prende fuoco, le barriere di isolamento termico come le coperte ignifughe in aerogel posizionate tra la cella della batteria e il modulo, tra il modulo e il pacco batteria e tra il pacco batteria e la carrozzeria dell'auto faranno del loro meglio per sigillare il fuoco localmente, e la valvola limitatrice di pressione e il canale di scarico rapido scaricheranno rapidamente il gas ad alta temperatura dal pacco batteria. La decomposizione passo-passo dell'impatto della collisione + la schermatura passo-passo del fuoco hanno raggiunto il livello di sicurezza a livello del soffitto delle batterie dei veicoli elettrici!
