Visualizações: 0 Autor: Bin Horário de publicação: 27/12/2024 Origem: Nasa
Desde a sua invenção na década de 1931, o aerogel estabeleceu 15 “Recordes Mundiais do Guinness” e é conhecido como um dos “Dez Materiais Mágicos que Mudaram o Mundo” por sua constante dielétrica extremamente leve, isolante de calor e mais baixa.
O aerogel é um material sólido altamente disperso composto de partículas coloidais ou moléculas de polímero que são mutuamente agregadas para formar uma estrutura de rede nanoporosa, e os poros são preenchidos com meio de dispersão gasoso. O aerogel é o sólido mais leve do mundo, também conhecido como “fumaça sólida”. É amplamente utilizado na indústria aeroespacial, equipamentos militares, navios e navios de guerra, petróleo e petroquímica, redes de tubos térmicos urbanos, fornos metalúrgicos, locomotivas, novas energias e outros campos.
A matéria-prima do aerogel é a matriz de sílica, que não é fatal nem venenosa para o corpo humano, mas o aerogel é até certo ponto irritante. O pó de aerogel pode irritar a pele, membranas mucosas, olhos, trato respiratório e sistema digestivo. Portanto, recomenda-se não entrar em contato direto com o aerogel com a pele e usar máscaras/óculos médicos, luvas de proteção e roupas de proteção durante o trabalho.
O aerogel é fino, fácil de processar e moldar, possui excelente desempenho de isolamento térmico, baixa condutividade térmica, leveza, isolamento acústico e redução de ruído, além de amortecimento e absorção de choque.
Por que o aerogel isola? Como o aerogel isola contra a temperatura? Vou citar um Artigo da NASA que explica por que o aerogel é um isolante tão bom.
De acordo com Mary Ann Meador, engenheira química oficial , da NASA e líder da equipe de pesquisa de aerogel, 'Manter a estrutura do gel é fundamental'. Os aerogéis fornecem um isolamento muito eficaz porque são extremamente porosos, com poros na faixa nanométrica. Os nanoporos são invisíveis ao olho humano. A presença desses poros torna os aerogéis muito bons em isolamento.
“Os poros são tão pequenos que a fase de vapor conduz muito mal o calor”, Meador diz. “As moléculas de ar não conseguem passar pelo aerogel, então o material é muito pobre na transferência de calor. ”
Folhas de isolamento de aerogel são usadas para proteção térmica entre células de baterias de energia nova. Quando uma das células sofre fuga térmica, as folhas de isolamento de aerogel entre as células podem efetivamente bloquear a transferência de calor para as células adjacentes, evitando a difusão de calor, evitando assim o efeito dominó da fuga térmica de novas células de bateria de energia. As folhas de isolamento de aerogel têm boas propriedades de compressão. Ao mesmo tempo que fornecem isolamento térmico, eles também podem ser usados como material tampão para compensar as mudanças de expansão e contração das células durante a carga e descarga.
Quando há uma colisão inesperada, a carroceria do carro primeiro resistirá a uma rodada de impacto. Se a carroceria do carro não resistir, o invólucro da bateria equipado com vigas de aço de alta resistência resistirá novamente. Então, a relação física entre a bateria, o módulo e a célula da bateria irá amortecer o impacto novamente. Após várias rodadas de decomposição do impacto, mesmo que a bateria seja comprimida e finalmente pegue fogo, as barreiras de isolamento térmico, como mantas anti-fogo de aerogel, colocadas entre a célula da bateria e o módulo, entre o módulo e a bateria, e entre a bateria e a carroceria do carro farão o possível para selar o fogo localmente, e a válvula de alívio de pressão e o canal de exaustão rápida descarregarão rapidamente o gás de alta temperatura da bateria. A decomposição passo a passo do impacto da colisão + a proteção passo a passo do incêndio alcançaram o nível de segurança máximo das baterias de veículos elétricos!
