Lượt xem: 0 Tác giả: Bin Thời gian xuất bản: 27-12-2024 Nguồn gốc: Nasa
Kể từ khi được phát minh vào những năm 1931, aerogel đã lập 15 'Kỷ lục Guinness Thế giới' và được biết đến là một trong 'Mười vật liệu kỳ diệu đã thay đổi thế giới' vì cực kỳ nhẹ, cách nhiệt và hằng số điện môi thấp nhất.
Airgel là một vật liệu rắn có độ phân tán cao bao gồm các hạt keo hoặc phân tử polymer được tổng hợp lẫn nhau để tạo thành cấu trúc mạng lưới nano và các lỗ chân lông được lấp đầy bằng môi trường phân tán khí. Airgel là chất rắn nhẹ nhất thế giới, còn được gọi là 'khói rắn'. Nó được sử dụng rộng rãi trong hàng không vũ trụ, thiết bị quân sự, tàu và tàu chiến, dầu khí và hóa dầu, mạng lưới đường ống nhiệt đô thị, lò luyện kim, đầu máy xe lửa, năng lượng mới và các lĩnh vực khác.
Nguyên liệu thô của aerogel là ma trận silica, không gây tử vong hoặc độc hại cho cơ thể con người, nhưng aerogel gây khó chịu ở một mức độ nhất định. Bột aerogel có thể gây kích ứng da, màng nhầy, mắt, đường hô hấp và hệ tiêu hóa. Vì vậy, không nên để aerogel tiếp xúc trực tiếp với da và nên đeo khẩu trang/kính bảo hộ y tế, găng tay bảo hộ và quần áo bảo hộ khi làm việc.
Airgel mỏng, dễ gia công và tạo hình, có hiệu suất cách nhiệt tuyệt vời, độ dẫn nhiệt thấp, nhẹ, cách âm và giảm tiếng ồn, đệm và hấp thụ sốc.
Tại sao aerogel cách nhiệt? Làm thế nào để aerogel cách nhiệt chống lại nhiệt độ? Tôi sẽ trích dẫn từ một Bài báo của NASA giải thích tại sao aerogel lại là chất cách điện tốt như vậy.
Theo Mary Ann Meador Kỹ sư hóa học chính thức , của NASA và trưởng nhóm nghiên cứu aerogel, 'Duy trì cấu trúc gel là điều tối quan trọng.' Aerogel cung cấp khả năng cách nhiệt rất hiệu quả vì chúng cực kỳ xốp, có lỗ chân lông ở phạm vi nanomet. Nanopores là vô hình đối với mắt người. Sự hiện diện của những lỗ chân lông này làm cho aerogel có khả năng cách nhiệt rất tốt.
'Các lỗ chân lông quá nhỏ nên pha hơi dẫn nhiệt rất kém,' Meador nói. 'Các phân tử không khí không thể xuyên qua aerogel nên vật liệu này truyền nhiệt rất kém. '
Tấm cách nhiệt aerogel được sử dụng để bảo vệ nhiệt giữa các tế bào của pin năng lượng mới. Khi một trong các tế bào gặp hiện tượng thoát nhiệt, các tấm cách nhiệt aerogel giữa các tế bào có thể ngăn chặn nhiệt truyền sang các tế bào lân cận một cách hiệu quả, ngăn chặn sự khuếch tán nhiệt, do đó tránh được hiệu ứng domino của sự thoát nhiệt của tế bào pin năng lượng mới. Tấm cách nhiệt Airgel có đặc tính nén tốt. Trong khi cung cấp khả năng cách nhiệt, chúng cũng có thể được sử dụng làm vật liệu đệm để bù đắp sự thay đổi giãn nở và co lại của tế bào trong quá trình sạc và xả.
Khi có va chạm bất ngờ, trước tiên thân xe sẽ chống lại một đợt va chạm. Nếu thân xe không chống cự được thì vỏ ắc quy được trang bị dầm thép cường độ cao sẽ chống cự lại. Sau đó, mối quan hệ vật lý giữa bộ pin, mô-đun và cell pin sẽ lại giảm bớt tác động. Sau nhiều lần phân hủy do va chạm, ngay cả khi bộ pin bị ép và cuối cùng bốc cháy, các rào cản cách nhiệt như chăn chống cháy aerogel được đặt giữa pin và mô-đun, giữa mô-đun và bộ pin, giữa bộ pin và thân xe sẽ cố gắng hết sức để bịt lửa cục bộ, đồng thời van giảm áp và kênh xả nhanh sẽ nhanh chóng xả khí nhiệt độ cao ra khỏi bộ pin. Từng bước phân hủy tác động va chạm + từng bước che chắn ngọn lửa đã đạt được mức độ an toàn trần của pin xe điện!
