„Aerogél” változatai közötti eltérés

433 bájt törölve ,  4 évvel ezelőtt
a
átfogalmazás, rövidítés, - felesleges belső linkek
a (átfogalmazás, rövidítés, - felesleges belső linkek)
[[Fájl:Aerogelbrick.jpg|200px|bélyegkép|jobb| 2,5 kilogrammos tégla 2,38 gramm tömegű aerogélen]]
 
[[Fájl:Aerogel nasa.jpg|200px|bélyegkép|jobb| Peter Tsou ([[NASA]]) aerogélt tart a kezében]]
Az '''aerogél''' nagyon alacsony sűrűségű szilárd anyag, amely [[gél]]ből származik, a folyékony komponenst gáznemű anyaggal cserélve ki. Az eddig ismert legalacsonyabb sűrűségű [[szilárd halmazállapot|szilárd]] anyagnak tartják, amely számos különleges fizikai tulajdonsággal bír (például szigetelőként). Áttetsző volta és belső fénytörése miatt [[Angol nyelv|angolul]] nevezik fagyott füstnek ''(frozen smoke),'' szilárd füstnek ''(solid smoke)'' és kék füstnek ''(blue smoke)'' is, ezek a nevek magyar nyelvben nem terjedtek el (maga az aerogél is alig ismert). Bár külsőre tényleg olyan, mintha kék füstből vágtak volna ki egy darabot, érintésre a [[polisztirol]]hoz hasonlít.
 
Az '''aerogél''' nagyon alacsony sűrűségű szilárd anyag, amely [[gél]]ből származik, a folyékony komponenst gáznemű anyaggal cserélve ki. Az eddig ismert legalacsonyabb sűrűségű [[szilárd halmazállapot|szilárd]] anyagnak tartják, amely számos különleges fizikai tulajdonsággal bír (például szigetelőként). Áttetsző volta és belső fénytörése miatt [[Angol nyelv|angolul]] nevezik fagyott füstnek ''(frozen smoke),'', szilárd füstnek ''(solid smoke)'' és kék füstnek ''(blue smoke)'' is, ezek a nevek magyar nyelvben nem terjedtek el (maga az aerogél is alig ismert). Bár külsőre tényleg olyan, mintha kék füstből vágtak volna ki egy darabot, érintésre a [[polisztirol]]hoz hasonlít.
 
Először [[Steven Kistler]] készített aerogélt 1931-ben, miután fogadott [[Charles Learned]]del, hogy képes a zselében a folyadékot gázzal kicserélni, anélkül hogy a zselé összeroskadna. Az első ilyen gélek [[szilikagél]]ek voltak. Azóta bebizonyosodott, hogy aerogélt számos különböző anyagból lehet készíteni. Már Kirstler a [[szilícium-dioxid]]on kívül [[alumínium-oxid]]dal, [[Króm(III)-oxid|króm-oxid]]dal és [[ón-dioxid]]dal is kísérletezett.
Amikor megérintik, az aerogél a könnyű, de szilárd hab érzetét kelti. Neve ellenére száraz, és fizikai tulajdonságai teljesen elütnek a gélekétől. Könnyű nyomás nem hagy rajta nyomot, erős nyomás azonban maradandó mélyedést képezhet rajta. Nagyon erős nyomásra struktúrája radikálisan reagál és az aerogél üvegként törik darabokra.
 
Ez utóbbi tulajdonsága ellenére az aerogél strukturálisan rendkívül erős és saját súlyának kétezerszeresét is képes megtartani. Ez [[dendritikus]] mikrostruktúrájának köszönhető, amelyben a 2-5 nanométer nagyságú gyűrű alakú részecskék csomókba tömörülnek, nagyon [[porózus]], majdnem [[fraktálisfraktál]]is szerkezetet létrehozva, amelynek pórusai 100 nanométernél kisebbek.
 
== Felhasználása ==
 
Az aerogél változatos feladatokra alkalmazható. Elterjedten használják őrlemény formájában nagy méretű tetőablakok és átlátszó épületelemek hőszigeteléséhez. Nagy energiájú [[lézer]]ek elnyeletéséhez is használható.
Nagy energiájú [[lézer]]ek elnyeletéséhez is használható.
 
A nanostruktúra miatt tényleges felülete óriási, így [[katalizátor]]ok hordozójaként és elnyelető anyagként is alkalmazható. Használják kozmetikumok és festékek sűrítőanyagaként.
[[Fájl:Aerogelflower.jpg|200px|bélyegkép|jobb|Egy virág lebeg az aerogélen]]
 
[[Fájl:Aerogelflower.jpg|200px|bélyegkép|jobb|Példa a hőszigetelő képességre: egy vékony aerogél lemez is meg tudja védeni a virágot a lenti gázlángtól]]
2000 körül állítottak elő hajlékony aerogélt, mikor szálakat is kevertek az anyagba. Így alkalmazási területei még szélesebbek.
 
2000 körül állítottak elő hajlékony aerogélt, mikoramikor szálakat is kevertek az anyagba. Így alkalmazási területei még szélesebbek.
Az egyik ismertebb felhasználása, amikor a [[NASA]] [[Stardust]] [[űrszonda|űrszondája]] a [[Wild-2]] [[üstökös]] [[kóma (üstökös)|kómájából]] port gyűjtött be segítségével, és azt visszajuttatta a [[Föld]]re.
 
Az egyik ismertebb felhasználása, amikor a [[NASA]] [[Stardust]] [[űrszonda|űrszondája]] a [[Wild-2]] [[üstökös]] [[kóma (üstökös)|kómájából]] port gyűjtött be segítségével, és azt visszajuttatta a [[Föld]]reFöldre.
 
A [[szén]] alapú aerogél jól használható [[szuperkondenzátor]]ok előállításához. Az aerogél nagy felülete miatt az ilyen kondenzátor 2000-5000-szer kisebb lehet a hagyományosnál.
== Előállítása ==
 
Az aerogéleket a [[Zselatin|zselatinos]] édességekhez hasonlóan készítik. Amikor zselatinos édességet készítenek, a [[zselatin]]tzselatint (egy [[Állatok|állati]] [[fehérje|fehérjét]]) feloldják meleg [[víz]]benvízben, majd az oldatot lehűtik. A hűtés hatására a keverék gélnekgél nevezett rugalmas szilárd anyaggáállapotúvá válik. A gélt a zselatin hatszögesen (kaptárszerűen) elhelyezkedő, vékony falú molekulái alkotják, a köztük lévő teret pedig víz tölti ki. Ha el lehet párologtatni a vizet az édességből, akkor csak a kaptárszerű fehérjehálózat marad vissza nagyon könnyű szilárd anyag formájában. Azonban a víz zselatinból való elpárologtatásakor a víz és a szilárd hálózat közötti erős vonzóerők miatt a hálózat általában összezsugorodik.
 
Az SEAgel fantázianevű aerogél úgy készül, hogy [[agaragar]]t (élelmiszerek kezelésére használt, egyes tengeri algákból kinyert zselatinszerű anyag) víz és szerves oldószer elegyében oldanak, majd lehűtik az oldatot. Hűtés után az anyag zselatinszerű lesz. Ugyancsak a zselatinhoz hasonló az, hogy ha ebből az anyagból próbálnák meg elpárologtatni a vizet, akkor az agar összezsugorodnaösszezsugorodik. Azonban a gél fagyasztásos szárításnál nem zsugorodik.
 
A fagyasztásos szárításnál (ezt [[liofilizálásLiofilizálás|liofilizálásánál]]nak hívják idegen szóval) először megfagyasztják a gélt, így rögzítik alakját, majd a fagyasztott géltgél egy olyan készülékbe teszik, amely egy fagyasztó ésvíztartalmát [[vákuumVákuum|vákuumban]]edény keresztezése. A jég elpárolgása (pontosabban [[szublimációSzublimáció|elszublimáltatják]]ja). utánEzután az agar finom kaptárszerű szerkezetének lyukaiban levegő marad. A létrehozott anyagot pontosabb lenne habnak nevezni, azonban az aerogél név terjedt el leginkább.
 
A SEAgel [[sűrűség]]esűrűsége 1,5 g/dm³ körül van, összehasonlításképpen a [[Szén-dioxid|szén-dioxiddioxidé]] gázé pedig 1,9 g/dm³. Ez a sűrűségkülönbség lehetővé teszi egy érdekes bemutató kísérlet elvégzését, amelyhezamelyben csaka egy szappanméretű SEAgel,Seagel egy üvegkád és szén-dioxid gáz kell. Először is az üvegkádat félig meg kell tölteni szén-dioxiddal. Amegtöltött szén-dioxidüvegkádban nehezebb a [[levegő]]nélúszik, ezértlátszólag a levegőt„semmin kiszorítva az üvegkád alját tölti ki. Ezután a szappanméretű SEAgel darabot az üvegkádba dobva azt láthatjuk, hogy az nem esik le az aljára, hanem a szén-dioxid-réteg tetején úszikúszik”.
 
Mint minden hab, a szilárd aerogélek is remek szigetelők. ValójábanMivel a szilárd anyagok közül az aerogélek szigetelési tulajdonságaihőszigetelése a legjobbak.legjobb, Ezenezért alapulvaegyre egy kaliforniaitöbb cég aerogéleket kezdettkezdi el használnihűtő/melegítő hűtőgépekbeneszközökben szigetelőanyagkénthasználni.
 
== Lásd még ==
 
* [[NASA Jet Propulsion Laboratory]]
* [[Stardust]]
 
== Források ==
 
* [http://www.eletestudomany.hu/content/aktualis_20081121_aerogel__a_sokoldalu_anyag___a__megszilardult_fust Élet és Tudomány cikk az aerogélről]
 
== További információk ==
{{commonskat|Aerogel}}
 
* [https://sites.google.com/site/aerogelnews/ Ce matériau étonnant l’aérogel] {{fr}}
* [http://www.aerogel.org Open source aerogel on Aerogel.org] {{en}}
* [http://www.aerogel.org/?cat=10 Detailed guide for making aerogels and building a supercritical dryer] {{en}}
 
{{DEFAULTSORT:Aerogel}}
 
[[Kategória:Anyagkeverékek]]