Суперизоляция из нового полимерного материала

Аэрогели, которые часто называют «замороженным дымом» — одни из самых удивительных материалов нашего времени. В книге рекордов Гиннеса 15 записей с их упоминанием. Однако, несмотря на внушительный список их экстремальных свойств, традиционные аэрогели достаточно хрупкие и легко разрушаются, так что для практического применения они практически не пригодны.

Впрочем, в исследовательском центре NASA недавно открыли новый класс полимерных аэрогелей с высокой механической прочностью. Благодаря этому в ближайшее время аэрогели можно будет применять для решения инженерных задач: создания изолированной одежды, уникальных фильтров, холодильников с более тонкими стенками и суперизоляции для зданий, сообщает gizmag.com.

Здесь и далее фото NASA.

Нежный цветок защищен от пламени аэрогелем толщиной 6 мм.	Структура нового полимерного аэрогеля. Средний размер ячейки около 10 нм.

Впервые аэрогели были синтезированы в 1931 году. Это событие стало результатом пари между двумя химиками. Как известно, почти любой гель или желе — это загущенный пектин с водой. Спорщики бросили друг другу вызов — кто сможет удалить воду без усадки желе, и получили революционный материал.

Сегодня аэрогели — одни из наименее плотных твердых веществ, обладающих удельной прочностью на сжатии аналогичной композитным графитам аэрокосмического класса. Кроме того, они обладают наименьшим коэффициентом теплопроводности среди твердых тел. Столько удивительных свойств — и так мало способов применения аэрогелей. Почему так происходит?

Мэри Энн Б. Меадор, кандидат технических наук, химик из Гленн NASA, объясняет, что, несмотря на эти удивительные свойства, традиционные аэрогели из кремнезема (диоксида кремния или песка с пляжа) хрупкие, они ломаются и рушатся достаточно легко. Но Меадор и ее команда разработали новый полимерный аэрогель, сильный,гибкий и устойчивый к фальцовке, биговке, дроблению.

«Новые аэрогели в 500 раз прочнее их силикатных собратьев, — говорит Меадор, — Толстый кусок этого материала может выдержать вес машины». Новый класс полимерных аэрогелей также обладает превосходными механическими свойствами. Например, силикатные аэрогели такой же плотности имеют устойчивость к сжатию и растяжению более чем в 100 раз меньше, чем полимерные. Силикатные аэрогели рассыпались бы в порошок под автомобильной шиной, а полимерные могут выдержать вес целой машины.

Автомобиль SMART, припаркованный на толстом куске полимерного аэрогеля.	Гибкие листы нового полимерного аэрогеля. Материал такой толщины обладает такими же теплоизоляционными свойствами, как и пеноизоляция толщиной 25 мм.

Эти материалы могут применяться в производстве одежды, а также для изоляции труб, зданий, водонагревателей и так далее. Палатки и спальные мешки, выполненные с использованием полимерных аэрогелей будут сочетать в себе легкий вес и хорошую теплоизоляцию. Практическое применение этих материалов будет зависеть от стоимости их производства в коммерческих количествах.

Добавить TopClimat.ru в «Мои источники» в Яндекс Новости