เข้าชม: 0 ผู้แต่ง: Bin เวลาเผยแพร่: 27-12-2567 ที่มา: นาซ่า
นับตั้งแต่ประดิษฐ์ขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 1931 แอโรเจลได้สร้าง 'กินเนสส์เวิลด์เรคคอร์ด' ไว้ 15 รายการ และเป็นที่รู้จักในฐานะหนึ่งใน 'วัสดุวิเศษ 10 รายการที่เปลี่ยนโลก' เนื่องมาจากวัสดุที่เบามาก เป็นฉนวนความร้อน และค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำที่สุด
Airgel เป็นวัสดุแข็งที่มีการกระจายตัวสูง ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคคอลลอยด์หรือโมเลกุลโพลีเมอร์ที่รวมตัวกันเพื่อสร้างโครงสร้างเครือข่ายที่มีรูพรุนขนาดนาโน และรูพรุนจะเต็มไปด้วยตัวกลางกระจายตัวของก๊าซ แอโรเจลเป็นของแข็งที่เบาที่สุดในโลก หรือที่รู้จักในชื่อ 'ควันทึบ' มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศ อุปกรณ์ทางทหาร เรือและเรือรบ ปิโตรเลียมและปิโตรเคมี เครือข่ายท่อความร้อนในเมือง เตาเผาโลหะ ตู้รถไฟ พลังงานใหม่ และสาขาอื่นๆ
วัตถุดิบของแอโรเจลคือซิลิกาเมทริกซ์ซึ่งไม่เป็นอันตรายหรือเป็นพิษต่อร่างกายมนุษย์ แต่แอโรเจลจะเกิดการระคายเคืองได้ในระดับหนึ่ง ผงแอโรเจลอาจทำให้ผิวหนัง เยื่อเมือก ดวงตา ระบบทางเดินหายใจ และระบบย่อยอาหารเกิดการระคายเคือง ดังนั้นจึงแนะนำว่าอย่าให้แอโรเจลสัมผัสกับผิวหนังโดยตรง และควรสวมหน้ากากอนามัย/แว่นตา ถุงมือป้องกัน และชุดป้องกันเมื่อทำงาน
Airgel มีความบาง แปรรูปและรูปทรงได้ง่าย มีประสิทธิภาพในการเป็นฉนวนความร้อนที่ดีเยี่ยม มีการนำความร้อนต่ำ น้ำหนักเบา ฉนวนกันเสียงและลดเสียงรบกวน ตลอดจนการกันกระแทกและการดูดซับแรงกระแทก
ทำไมแอโรเจลจึงเป็นฉนวน? แอโรเจลป้องกันอุณหภูมิได้อย่างไร ฉันจะอ้างอิงจาก a บทความ ของ NASA ที่อธิบายว่าทำไมแอโรเจลจึงเป็นฉนวนที่ดีขนาดนี้
ตาม แมรี่ แอน มีดอร์ วิศวกรเคมีอย่างเป็นทางการ , ของ NASA และหัวหน้าทีมวิจัยแอโรเจล 'การรักษาโครงสร้างเจลเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง' แอโรเจลให้ฉนวนที่มีประสิทธิภาพมากเนื่องจากมีรูพรุนมาก โดยมีรูพรุนในช่วงนาโนเมตร Nanopores ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ การมีรูพรุนเหล่านี้ทำให้แอโรเจลเป็นฉนวนได้ดี
'รูพรุนมีขนาดเล็กมากจนเฟสไอนำความร้อนได้ไม่ดี' มีดอร์ พูดว่า 'โมเลกุลของอากาศไม่สามารถผ่านแอโรเจลได้ วัสดุจึงถ่ายเทความร้อนได้แย่มาก '
แผ่นฉนวน Airgel ใช้สำหรับป้องกันความร้อนระหว่างเซลล์ของแบตเตอรี่พลังงานใหม่ เมื่อเซลล์ใดเซลล์หนึ่งประสบกับปัญหาความร้อน แผ่นฉนวนแอโรเจลระหว่างเซลล์สามารถปิดกั้นความร้อนจากการถูกถ่ายโอนไปยังเซลล์ที่อยู่ติดกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ป้องกันการแพร่กระจายความร้อน ดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงผลกระทบแบบโดมิโนของการหนีความร้อนของเซลล์แบตเตอรี่พลังงานพลังงานใหม่ แผ่นฉนวน Airgel มีคุณสมบัติการอัดที่ดี ในขณะที่เป็นฉนวนกันความร้อน ยังสามารถใช้เป็นวัสดุบัฟเฟอร์เพื่อชดเชยการเปลี่ยนแปลงการขยายตัวและการหดตัวของเซลล์ในระหว่างการชาร์จและการคายประจุ
เมื่อเกิดการชนโดยไม่คาดคิด ตัวรถจะต้านทานแรงกระแทกเป็นอันดับแรก หากตัวรถไม่สามารถต้านทานได้ เปลือกแบตเตอรี่ที่ติดตั้งคานเหล็กที่มีความแข็งแรงสูงจะต้านทานอีกครั้ง จากนั้น ความสัมพันธ์ทางกายภาพระหว่างชุดแบตเตอรี่ โมดูล และเซลล์แบตเตอรี่จะบัฟเฟอร์แรงกระแทกอีกครั้ง หลังจากการสลายแรงกระแทกหลายรอบ แม้ว่าก้อนแบตเตอรี่จะถูกบีบและลุกไหม้ในที่สุด ฉนวนกันความร้อน เช่น ผ้าห่มดับเพลิงแบบแอโรเจลที่ตั้งอยู่ระหว่างเซลล์แบตเตอรี่และโมดูล ระหว่างโมดูลกับชุดแบตเตอรี่ และระหว่างชุดแบตเตอรี่กับตัวถังรถจะพยายามอย่างดีที่สุดเพื่อผนึกไฟในพื้นที่ และวาล์วระบายความดันและช่องระบายไอเสียอย่างรวดเร็วจะปล่อยก๊าซอุณหภูมิสูงออกจากชุดแบตเตอรี่อย่างรวดเร็ว การสลายตัวทีละขั้นตอนของผลกระทบจากการชน + การป้องกันไฟทีละขั้นตอนทำให้แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้ามีความปลอดภัยระดับเพดาน!
