Khám phá siêu vật liệu Airgel của tương lai
Con người luôn tìm kiếm và phát minh ra những loại vật liệu mới có tính năng vượt trội, trong đó có loại “khí đóng băng” Airgel. Theo tin tức khoa học gần đây, Airgel có thể là siêu vật liệu tiềm năng của tương lai.
Tạo ra vật liệu mới nhẹ hơn aerogel và bền hơn 10.000 lần
Bạn đang xem: Khám phá siêu vật liệu Airgel của tương lai
6 siêu vật liệu có thể thay đổi thế giới
Theo tin khoa học mới nhất từ các nhà nghiên cứu, siêu vật liệu Airgel với những đặc tính vượt trội có thể trở thành vật liệu tiềm năng với nhiều ứng dụng trong tương lai.
Airgel còn được gọi là Alcogel vì nó được làm từ silica gel (SiO2) và rượu. Nói một cách đơn giản, chỉ cần làm bay hơi cồn khỏi silica gel sẽ tạo ra cấu trúc Airgel, giống như việc thổi không khí qua miếng bọt biển ngâm trong nước, nó sẽ khô đi. Tuy nhiên, trên thực tế nếu để tự nhiên thì quá trình đó sẽ không bao giờ xảy ra. Thay vì chỉ dựa vào sự bay hơi, Airgel được thực hiện qua các bước sau:
Ban đầu, cần tạo ra môi trường gel ở nhiệt độ và áp suất đạt đến điểm tới hạn – nơi không có nhiều khác biệt giữa chất lỏng và chất khí. Tiếp theo, duy trì nhiệt độ ở điểm tới hạn và giảm dần áp suất. Khi áp suất giảm, các phân tử được giải phóng dưới dạng khí và chất lỏng với mật độ thấp hơn.
Tin khoa học mới nhất cho thấy tiềm năng của siêu vật liệu trong tương lai
Bước tiếp theo là làm lạnh. Trước khi làm mát, một lượng nhỏ rượu sẽ được ngưng tụ thành chất lỏng, sau đó sẽ chuyển thành dạng hơi ban đầu. Những gì còn lại sẽ là silica rắn, nhưng thay vì ở dạng lỏng, nó chứa đầy không khí. Sản phẩm thu được ở bước này có thể gọi là Alcogel. Acogel sau khi được khử cồn sẽ được gọi là Airgel (rượu đã được thay thế bằng gas).
Thực ra keo hơi được phát hiện vào đầu những năm 30. Nhưng vào những năm 70, người ta tập trung nhiều hơn vào cao su, nhựa và keo hơi gần như bị lãng quên, chỉ gần đây nó mới nhận được sự chú ý. trở lại. Nhờ đặc tính cách nhiệt và cách âm đặc biệt, năm 1997, keo hơi đã được Cơ quan Hàng không Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) đưa vào sử dụng. Họ đã sử dụng vật liệu này để bọc con tàu “Sojourner” nhằm tránh sự xâm nhập của nhiệt độ lạnh trên sao Hỏa. Trên thực tế, keo hơi đang được nghiên cứu và ứng dụng để làm cửa sổ cách nhiệt.
Airgel được nhắc đến rộng rãi nhờ những đặc tính vật liệu ấn tượng mà không loại vật liệu nào có được.
Airgel là vật liệu có nhiều đặc tính thú vị: Đầu tiên, Airgel là vật liệu nhẹ nhất, cứng nhất, cách nhiệt tốt nhất và có mật độ vật liệu thấp nhất. Nó nhẹ đến mức có thể đặt trên một bông hoa. Với thể tích 1 inch khối (khoảng 16,3 ml), nó có thể được dát mỏng và bao phủ toàn bộ sân bóng đá.
Cho đến nay, nó vẫn giữ kỷ lục là vật liệu có mật độ khối thấp nhất, đường khuếch tán tự do trung bình thấp nhất, diện tích bề mặt cao nhất, hằng số điện môi thấp nhất.
Aerogel là một dạng “khí và rắn”, tới 90% thể tích của nó là không khí nên chỉ nặng gấp 3 lần không khí và nhẹ hơn thủy tinh 1.000 lần. Mặc dù chủ yếu được làm bằng khí nhưng Airgel có thể chịu được trọng lượng gấp 500 đến 4.000 lần trọng lượng của nó.
Airgel còn có khả năng cho không khí đi qua, chống cháy và có thể hấp thụ cả dầu và nước. Nó cũng chịu được nhiệt độ lên tới 1.200 độ C.
Nó cũng có khả năng thấm khí, chống cháy và có thể hấp thụ cả dầu và nước. Hơn nữa, Airgel có thể vừa là chất dẫn điện vừa là chất cách điện tốt nhất khi trộn với một số vật liệu khác.
Những tin tức khoa học gần đây luôn tập trung vào những đặc tính đặc biệt của Aerogels
Có ba loại Airgel phổ biến nhất hiện nay: silica, carbon và oxit kim loại. Điểm yếu của Aerogel là tính giòn, đặc biệt khi được làm từ silicon. Tuy nhiên, các nhà khoa học từ Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia Hoa Kỳ (NASA) đã thử nghiệm các vật liệu gốc polymer, áp dụng đặc tính cách điện của chúng cho tàu vũ trụ. Việc thêm các hợp chất khác vào aerogel cơ bản có thể làm cho nó linh hoạt hơn.
Với những khả năng phi thường đó, Airgel xứng đáng với danh hiệu “vật liệu tốt nhất hành tinh”. Với nhiều tính năng vượt trội, Airgel có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, cho phép con người làm được những việc mà trước đây các vật liệu trước đây chưa bao giờ làm được. Do cấu trúc độc đáo của nó, Airgel còn được sử dụng như một trong những chất cách điện bền nhất trên trái đất.
Xem thêm : Từ nay đến cuối tháng 12/2023: Top ba con giáp trút bỏ vận đen, tài tiền chạm nóc
Các tạp chí khoa học nước ngoài luôn nêu bật tiềm năng ứng dụng của Airgel
Quần áo siêu cách nhiệt sử dụng cấu trúc Airgel có thể chống lại hoàn toàn ba hiện tượng truyền nhiệt: đối lưu, dẫn nhiệt và bức xạ. Ứng dụng rộng rãi và quan trọng nhất của Aerogel hiện nay là trong ngành vũ trụ. Từ lớp cách nhiệt của tàu vũ trụ sao Hỏa đến bộ lọc bụi vũ trụ do sao chổi phát ra.
Ứng dụng của Airgel có thể đến từ mọi lĩnh vực của đời sống, đặc biệt là với công nghệ vũ trụ
Ngoài ra, NASA còn sử dụng Airgel để chế tạo kính cửa sổ và vỏ bọc cho các tàu thăm dò như Mars Pathfinder, Mars Exploration Rovers và Stardust; sản xuất quần áo cách nhiệt cho phi hành gia; làm vỏ máy bay… Ngoài ra, aerogel còn có thể thúc đẩy công nghệ xanh trên toàn thế giới. Carbon aerogel có tiềm năng lớn trong siêu tụ điện, pin cho ô tô điện…
Chiếc túi xách đến từ thương hiệu thời trang Coperni Air Swipe được làm từ chất liệu aerogel lần đầu tiên xuất hiện trong bộ sưu tập Thu Đông 2024, trong Tuần lễ thời trang Paris và nhanh chóng trở thành chủ đề bàn tán trên khắp thế giới. . thời trang nhờ những đặc tính phi thường của nó.
Túi nhẹ nhất thế giới với 99% không khí. (Ảnh: Complex).
Năm 2019, các nghệ nhân tại studio Bompass & Parr có trụ sở tại London cũng đã sử dụng công nghệ aerogel để tạo ra món tráng miệng nhẹ nhất thế giới, với 96% không khí và nặng chỉ 1 gam.
NASA cũng đã nghiên cứu nhiều loại aerogel khác nhau để ứng dụng chúng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ. Họ đã tạo ra aerogel được gia cố bằng polymer, nhờ đó tăng độ bền của vật liệu, hiện có thể gập lại và không bám bụi.
Nhờ đó, aerogel polymer trở thành vật liệu lý tưởng để sử dụng trong môi trường chân không, đặc biệt là tác nhân đông lạnh hoặc chế tạo bộ đồ du hành vũ trụ trong các chuyến thám hiểm không gian cũng như trong các tình huống khác. khác. dưới tác dụng của nhiều trọng lực khác nhau.
Chia sẻ
Nguồn: https://bachhoaxanh.edu.vn
Danh mục: Phong Thuỷ
This post was last modified on %s = human-readable time difference 23:07
Giới thiệu dịch vụ Bạn đang ấp ủ ý tưởng kinh doanh và muốn biến…
Thông báo đề nghị cập nhật, bổ sung thông tin đăng ký doanh nghiệp. –…
Thông báo đề nghị cập nhật, bổ sung thông tin đăng ký doanh nghiệp.– Cấp…
Nữ diễn viên Cúc Tịnh Y được mệnh danh là "vẻ đẹp 4.000 năm một…
Xu hướng thụ tinh trong ống nghiệm (IVF) hiện nay ngày càng trở nên phổ…
Chiếc xe này không hề dát vàng hay đính kim cương nhưng vẫn được bán…
