Dobre, poďme zálohovať, vznikajúcich môže byť trochu zavádzajúce, pretože aerogely boli vynájdené pred desiatkami rokov! Aerogels, ktoré sú najľahšími pevnými materiálmi na svete, sa používali predovšetkým v aplikáciách NASA, bolo až donedávna veľmi ťažké pochopiť doslova aj obrazne. Aerogely sú neuveriteľne ľahké (iba trikrát ťažšie ako vzduch!), silné a vysoko izolačné a teraz sa používajú ako izolátory v reálnom živote.
Čo sú to aerogely?
Najjednoduchší spôsob, ako vysvetliť aerogely, je ich porovnanie s Jell-O. Keď sa želé vynechá, vyschne, zmrští sa a tekutinami sú tisíce malých pórov. Aerogély sa vytvárajú v podstate rovnakým spôsobom, s výnimkou procesu nazývaného aerogely „superkritického sušenia“ sú vyrobené tak, aby sa pri extrakcii kvapaliny nezmrštili a zvyčajne si udržiavajú 90 až 99% svojho pôvodného obsahu hlasitosti. Aj keď v tomto bode väčšinou pozostáva zo vzduchu, môže mať aj 500 až 4000-násobok svojej hmotnosti. Je to kvôli tomuto zloženiu, ktoré má aerogély veľmi nízku tepelnú vodivosť a vydrží veľmi vysoké teplo a sú odolné proti vode, na rozdiel od väčšiny ostatných izolácií, ktoré musia byť chemicky upravené, aby mali tieto vlastnosti.
Druhy aerogélov
Aerogel sa nevzťahuje na konkrétnu látku, ale na jej geometriu. Pokiaľ nie je uvedené inak, Aerogély sa najčastejšie vyrábajú z kremeňa alebo iného uhlíka, ale v skutočnosti môžu byť vyrobené z niekoľkých druhov surovín. Aerogény kremíka sú všeobecne priehľadné a môžu mať modrú farbu.
Aerogely ako izolátory
Vďaka neuveriteľne nízkej hustote a vysokej povrchovej ploche Aerogelu je to výborný ľahký konštrukčný materiál a zároveň vynikajúci izolátor. Aerogely poskytujú najvyššiu hodnotu R na palec ako akákoľvek iná izolácia na trhu a mdash majú hodnotenie viac ako 10 na palec v porovnaní s R-6 pre izoláciu s uzavretými bunkami a R-3 pre laminát. Aerogel v surovom stave je však veľmi krehký a nepružný, preto sa musí kombinovať s inými materiálmi, ktoré sa majú použiť v aplikáciách v skutočnom živote.
Aerogély oxidu kremičitého vďaka svojej priesvitnej povahe fungujú dobre, keď sú vložené medzi vrstvy skla. Tento typ aplikácie je tam, kde je izolačný potenciál aerogélov skutočne vzrušujúci, pretože okná a sklo sú jedným z najslabších miest v budove. Naplnenie okien aerogénom by zvýšilo ich izolačnú hodnotu pri zachovaní ich priehľadnej kvality. Tento typ aplikácie bol videný v najnovšej Solárny dekatalon súťaž.
Ďalším bežným typom izolácie aerogélu je použitie v plošnej forme. Pri tejto aplikácii sú aerogély tkané vláknom, aby boli flexibilné. Tieto netopiere sa dajú ovinúť okolo rúrok, umiestniť na zakrivené steny a nainštalovať do dutín. Na budovách postavených na rámoch sa môžu na kolíky naniesť tenké pruhy aerogélu, aby sa zabránilo tepelnému premosteniu. Pretože aerogély v tomto formáte sú tkané vláknami, sú nepriehľadné, zvyčajne biele alebo sivé.
Výrobky Airgel
Z dôvodu vysokých nákladov sa aerogél používa predovšetkým v špičkových priemyselných aplikáciách, ako sú izolačné ropovody a plynovody, izolácie kozmických lodí NASA a používa sa ako zberač medzier.
S technologickým pokrokom a určitým poklesom cien však niekoľko spoločností ponúka rôzne produkty aerogélu, ktoré sa dajú použiť aj v rezidenčných aplikáciách:
• Cabot: Cabot's Nanogel sa používa na izoláciu okenných jednotiek, obalenie olejových a plynových potrubí, je tkaný vo vonkajšom oblečení a ako granule a pokrývky pre stavebné aplikácie.
• Aspen Aerogels: Produkt Aspen Aerogels Spaceloft je k dispozícii ako netopiere, ktoré nahrádzajú tradičné izolácie zo sklenených vlákien a celulózy. Ponúka najvyššiu hodnotu R, 10,3, ako akýkoľvek iný produkt na trhu.
• ThermaBlok: Thermablok vytvára samolepiaci pás aerogélovej izolácie, ktorý je možné aplikovať priamo na kolíky, aby sa zabránilo „tepelnému premosteniu“, ktoré vedie teplo cez kolíky.