Ogledi: 0 Avtor: Bin Čas objave: 27.12.2024 Izvor: Nasa
Od svojega izuma leta 1931 je aerogel postavil 15 'Guinnessovih svetovnih rekordov' in je znan kot eden od 'Desetih čarobnih materialov, ki so spremenili svet' zaradi svoje izjemno lahke, toplotne izolacije in najnižje dielektrične konstante.
Aerogel je visoko dispergiran trden material, sestavljen iz koloidnih delcev ali polimernih molekul, ki so medsebojno agregirane v nanoporozno mrežno strukturo, pore pa so napolnjene s plinastim disperzijskim medijem. Aerogel je najlažja trdna snov na svetu, znan tudi kot 'trden dim'. Široko se uporablja v letalstvu, vojaški opremi, ladjah in vojnih ladjah, nafti in petrokemičnih, mestnih toplotnih cevnih omrežjih, metalurških pečeh, lokomotivah, novi energiji in drugih področjih.
Surovina aerogela je silicijeva matrica, ki ni usodna ali strupena za človeško telo, vendar je aerogel do določene mere dražeč. Aerogel v prahu lahko draži kožo, sluznico, oči, dihala in prebavni sistem. Zato je priporočljivo, da aerogel ne pride v neposreden stik s kožo in da pri delu nosite medicinske maske/očala, zaščitne rokavice in zaščitno obleko.
Aerogel je tanek, enostaven za obdelavo in oblikovanje, ima odlično toplotno izolacijo, nizko toplotno prevodnost, lahek, zvočno izolacijo in zmanjšanje hrupa ter blaženje in blaženje udarcev.
Zakaj aerogel izolira? Kako aerogel ščiti pred temperaturo? Citiral bom a Nasin članek, ki pojasnjuje, zakaj je aerogel tako dober izolator.
Glede na Mary Ann Meador, , NASA-ina uradna kemijska inženirka in vodja skupine za raziskave aerogelov, 'Ohranjanje strukture gela je najpomembnejše.' Aerogeli zagotavljajo zelo učinkovito izolacijo, ker so izjemno porozni, s porami v nanometrskem območju. Nanopore so človeškemu očesu nevidne. Zaradi prisotnosti teh por so aerogeli tako dobri pri izolaciji.
'Pore so tako majhne, da parna faza zelo slabo prevaja toploto' Meador pravi. 'Molekule zraka ne morejo skozi aerogel, zato je material zelo slab pri prenosu toplote. '
Aerogelne izolacijske plošče se uporabljajo za toplotno zaščito med celicami novih energetskih baterij. Ko ena od celic doživi toplotno uhajanje, lahko izolacijske plošče aerogela med celicami učinkovito blokirajo prenos toplote na sosednje celice, s čimer preprečijo toplotno difuzijo, s čimer se izognejo domino učinku toplotnega uhajanja novih energijskih baterijskih celic. Izolacijske plošče iz aerogela imajo dobre kompresijske lastnosti. Medtem ko zagotavljajo toplotno izolacijo, jih je mogoče uporabiti tudi kot puferski material za izravnavo sprememb pri širjenju in krčenju celic med polnjenjem in praznjenjem.
Ko pride do nepričakovanega trka, se bo karoserija najprej uprla udarcu. Če se karoserija ne bo uprla, se bo ohišje baterije, opremljeno z jeklenimi nosilci visoke trdnosti, znova uprlo. Nato bo fizično razmerje med baterijskim paketom, modulom in baterijsko celico ponovno ublažilo vpliv. Po večkratni razgradnji udarca, tudi če je baterija stisnjena in se na koncu vname, bodo toplotne izolacijske pregrade, kot so protipožarne odeje iz aerogela, nameščene med baterijsko celico in modulom, med modulom in baterijo ter med baterijo in karoserijo avtomobila, poskušale po svojih najboljših močeh lokalno zapreti ogenj, varnostni ventil za razbremenitev tlaka in hitri izpušni kanal pa bosta hitro izpraznila visokotemperaturni plin iz baterije paket. Postopna razgradnja udarca trka + postopna zaščita pred ognjem je dosegla najvišjo raven varnosti baterij električnih vozil!
