Language
Country/Area
No result found
Misteri Struktur Airgel: Bagaimana cara mempertahankan kekuatan seperti itu?
Airgel, bahan berpori sintetis yang sangat ringan ini, telah menarik perhatian luas dari komunitas ilmiah sejak kelahirannya.Sebagai bahan yang dimulai dari gel, komponen cairnya digantikan oleh gas untuk menghasilkan padatan dengan struktur longgar tetapi tidak kehilangan kekuatan.Dalam beberapa tahun terakhir, penerapan aerogel secara bertahap meningkat, dan potensi mereka dalam energi, lingkungan dan penerbangan telah menarik minat besar.
Struktur khusus aerogel memungkinkan mereka untuk mempertahankan integritas dan kekuatannya dalam kondisi ekstrem.
Sejarah Airgel
Catatan dokumenter paling awal dari aerogel berasal dari tahun 1931 dan diciptakan oleh ahli kimia Amerika Samuel Stephens Kistler, yang menyadari teknologi mengganti cairan dalam gel dengan gas karena taruhan dengan Charles yang dipelajari.Pengembangan teknologi ini meletakkan dasar untuk produksi material aergel yang lebih baru.
Properti Airgel
Meskipun disebut aergel, itu sebenarnya adalah bahan padat yang kuat dan kering yang benar -benar berbeda dari sifat fisik gel tradisional.Kapasitas bantalannya yang sangat baik berasal dari struktur mikro dendritik, di mana partikel bulat dengan diameter sekitar 2 hingga 5 nanometer sekering untuk membentuk cluster dan selanjutnya membentuk struktur tiga dimensi yang sangat berpori.Struktur unik ini membuat 90% hingga 99,8% dari volume udara aergel, sehingga memberikan sifat isolasi yang sangat baik.
Airgel dapat secara efektif menghilangkan dua metode transfer panas dari konduksi dan konveksi, menjadikannya bahan isolasi termal yang sangat baik.
Struktur Airgel
Struktur aerogel berasal dari proses polimerisasi sol-gel, yang melibatkan reaksi antara monomer, membentuk makromolekul ikatan silang seperti jaringan.Ketika material dipanaskan secara kritis, cairan menguap, meninggalkan kerangka makromolekul ikatan silang ini, menghasilkan struktur berpori dan kuat.
Porousity Aerir dan Faktor -Faktor Pengaruhnya
Gelar polimerisasi dan porositas aerogel adalah faktor penting yang mempengaruhi sifat fisiknya.Jaringan aerogel berpori memungkinkan gas mengalir dengan bebas di dalamnya, yang memberikannya kemampuan penyaringan lingkungan yang baik.Porositas juga mempengaruhi konduktivitas termal aergel, karena ukuran pori yang lebih kecil dapat secara signifikan mengurangi konduktivitas termal gas.Selain itu, ukuran dan bentuk lubang juga memiliki dampak langsung pada ketahanan dan kekuatan keausannya.
tahan air dan stabilitas
Sebagai bahan hidrofilik, struktur aergel cenderung berubah atau bahkan runtuh setelah menyerap kelembaban.Namun, membuat interior hidrofobik airgel dengan perlakuan kimia yang tepat dapat secara signifikan meningkatkan kinerjanya dan mengurangi kerusakan sebagai penyerapan kelembaban.
Evolusi proses produksi
Proses produksi aergel dapat dibagi menjadi tiga langkah utama: transformasi sol-gel, peningkatan jaringan dan pengeringan.Teknologi pengeringan superkritis klasik, pengeringan beku, dll. Adalah metode produksi utama saat ini.Dalam proses ini, memastikan integritas jaringan matriks dan pemeliharaan pori -pori sangat penting.
Prospek Penerapan Airgel
Sifat aerogel yang sangat baik membuatnya memiliki potensi aplikasi di banyak bidang, termasuk isolasi termal, restorasi lingkungan, penyimpanan energi, dan rekayasa material.Dengan kemajuan sains dan teknologi dan pendalaman penelitian, ruang lingkup aplikasi aerogel diperkirakan akan terus berkembang.
Namun, aerogel masih menghadapi tantangan dalam biaya pembuatan dan aplikasi rekayasa.Bisakah mereka menjadi bahan yang lebih banyak digunakan di masa depan, lebih lanjut mengubah teknologi dan gaya hidup kita?
