V redu, dajmo varnostno kopijo, nastajajoče morda malo zavajajoče, saj so bili aerogeli izumljeni že pred desetletji! Aerogeli, ki so ponavadi najlažji trdni materiali na svetu, so bili Aerogeli, ki jih uporabljajo v NASA aplikacijah, do nedavnega zelo težko dojeli dobesedno in figurativno. Aerogeli so neverjetno lahki (le trikrat težji od zraka!), močni in zelo izolirajoči, zdaj se uporabljajo kot resnični izolatorji.
Kaj so Aerogeli?
Aerogele najlažje razložimo tako, da jih primerjamo z Jell-O. Ko je jello izpuščen, se ta izsuši, skrči in tam, kjer je bila nekoč tekočina, je na tisoče drobnih por. Aerogeli so ustvarjeni v bistvu na enak način, razen s postopkom, imenovanim aerogeli "nadkritičnega sušenja" nastanejo tako, da se ob izvlečenju tekočine ne skrčijo in običajno ohranjajo 90-99% svojega prvotnega prostornina. Čeprav je v tem trenutku večinoma sestavljen iz zraka, lahko tudi 500-4.000-kratnik teže. Zaradi te sestave aerogeli imajo zelo nizko toplotno prevodnost, lahko prenesejo zelo visoko toploto in so odporne na vodo, za razliko od večine drugih izolacij, ki jih je treba kemično obdelati, da imajo te lastnosti.
Vrste aerogelov
Airgel se ne nanaša na določeno snov, ampak na geometrijo snovi. Če ni drugače navedeno, so Aerogeli najpogosteje izdelani iz kremena ali drugače iz ogljika, vendar so resnično lahko izdelani iz več vrst surovin. Kemični aerogeli so na splošno prozorni in imajo modro barvo.
Aerogeli kot izolatorji
Zelo majhna gostota in velika površina Aerogelov je odličen lahek konstrukcijski material in super izolator. Aerogeli zagotavljajo najvišjo R-vrednost na palec kot katera koli druga izolacija na trgu, mdash pa imajo več kot 10 na palec v primerjavi z R-6 za izolacijo v zaprtih celicah in R-3 za stekloplastiko. Vendar je airgel v svojem surovem stanju zelo krhek in neprilagodljiv, zato ga je treba kombinirati z drugimi materiali, ki jih lahko uporabimo v realnih aplikacijah.
Zaradi prosojne narave silikage aerogeli dobro delujejo, ko jih vbrizgamo med plasti stekla. Takšen način uporabe je izolacijski potencial aerogelov resnično navdušujoč, saj so okna in steklo nekaj najšibkejših točk v stavbi. Če napolnite okna z zračnim curkom, bi povečali njihovo izolacijsko vrednost, hkrati pa ohranili njegovo prozorno kakovost. Tovrstno uporabo je bilo opaziti v najnovejših Sončni decathalon tekmovanje.
Druga najpogostejša vrsta izolacije airgelov je njihova uporaba v odeji. V tej aplikaciji so aerogeli tkani z vlakni, da postanejo prožne. Te palice lahko ovijemo okoli cevi, jih namestimo na ukrivljene stene in namestimo v votline. Na zgradbe, zgrajene z okvirji, se lahko tanke trakove aerogela nanesejo na čepe, da se prepreči toplotna premostitev. Ker so aerogeli v tej obliki prepleteni z vlakni, so neprozorni, običajno bele ali sive barve.
Izdelki Airgel
Zaradi visokih stroškov se airgel uporablja predvsem v industrijskih aplikacijah višjega cenovnega razreda, kot so izoliranje naftovodov in plinovodov, izoliranje NASA vesoljskih plovil in se uporablja kot zbiralnik vesoljskega prahu.
Vendar pa je s tehnološkim napredkom in nekaj padca cen več podjetij na izbiro raznovrstnih izdelkov z letali, ki jih je mogoče uporabiti tudi v stanovanjskih aplikacijah:
• Kabot: Cabotov Nanogel se uporablja za izoliranje okenskih enot, zavijanje cevi za olje in plin, v tkanju je zunanja oblačila ter kot zrnca in odeje za gradbene namene.
• Aspen Aerogels: Izdelek Aspen Aerogels Spaceloft je na voljo v obliki bata, ki nadomešča tradicionalno izolacijo iz steklenih vlaken in celuloze. Ponuja najvišjo vrednost R, 10,3, kot kateri koli drug izdelek na trgu.
• ThermaBlok: Thermablok naredi samolepilni trak z izolacijsko izolacijo, ki ga je mogoče nanesti neposredno na čepe, da se prepreči "toplotni premostitev", to je toplotno prevodnost skozi čepe.