Bine, să facem backup, în curs de dezvoltare poate fi un pic înșelător, deoarece aerogelele au fost inventate cu zeci de ani în urmă! Folosit în principal în aplicațiile NASA, Aerogels, care sunt cele mai ușoare materiale solide din lume, a fost foarte dificil pentru oameni să înțeleagă atât literal, cât și figurat până de curând. Aerogelele sunt incredibil de ușoare (doar de trei ori mai greu decât aerul!), puternic și foarte izolant și sunt acum folosiți ca izolatori din viața reală.
Ce sunt Aerogelii?
Cel mai simplu mod de a explica aerogelii este prin compararea lor cu Jell-O. Când jello-ul este lăsat afară, se usucă, se micșorează și unde lichidele odată erau mii de pori minusculi. Aerogelele sunt create în esență în același mod, cu excepția unui proces numit aerogel de „uscare supercritică” sunt făcute să nu se micșoreze atunci când lichidul este extras și, de obicei, mențin 90-99% din originalul lor volum. Deși este format în cea mai mare parte de aer în acest moment, acesta poate deține și 500-4.000 de ori greutatea sa. Din cauza acestei compoziții, aerogelii au o conductivitate termică foarte mică, pot rezista la căldură foarte mare și sunt rezistente la apă, spre deosebire de majoritatea altor izolații care trebuie tratate chimic pentru a avea aceste proprietăți.
Tipuri de Aerogels
Airgel nu se referă la o anumită substanță, ci la geometria substanței. Cu excepția cazului în care se menționează altfel, aerogelele sunt cel mai frecvent fabricate din silice sau altfel carbon, dar pot fi realizate cu adevărat din mai multe tipuri de materii prime. Aerogelele de silice sunt în general transparente și pot avea o culoare albastră.
Aerogeluri ca izolatoare
Densitatea incredibil de mică și suprafața ridicată a Aerogels îl face atât un material structural ușor excelent, cât și un super izolator. Aerogelele furnizează cea mai mare valoare R pe inch decât orice altă izolație de pe piață, iar acestea au un rating de peste 10 pe inch în comparație cu R-6 pentru izolarea cu celule închise și R-3 pentru fibra de sticlă. Cu toate acestea, airgel-ul în stare brută este foarte fragil și inflexibil, așa că trebuie combinat cu alte materiale pentru a fi utilizate în aplicațiile din viața reală.
Datorită naturii lor translucide, aerogelele de silice funcționează bine atunci când sunt întreprinse între straturile de sticlă. Acest tip de aplicație este locul în care potențialul de izolare a aerogelilor este cu adevărat interesant, deoarece ferestrele și sticla sunt unele dintre cele mai slabe puncte dintr-o clădire. Umplerea geamurilor cu airgel le-ar crește valoarea de izolare, menținând calitatea lor transparentă. Acest tip de aplicație a fost observat în cele mai recente Solar Decathalon competiție.
Celălalt tip comun de izolație airgel este utilizarea lor sub formă de pătură. În această aplicație aerogelii sunt țesute cu o fibră pentru a le face flexibile. Aceste bătăi pot fi înfășurate în jurul conductelor, așezate pe pereți curbați și instalate în cavități. Pe clădirile construite cu cadru, benzi subțiri de airgel pot fi aplicate pe știfturi pentru a preveni împingerea termică. Deoarece aerogelele în acest format sunt țesute cu fibre, acestea sunt opace, de obicei, albe sau gri.
Produse Airgel
Din cauza costurilor ridicate, airgel-ul a fost utilizat în principal în aplicații industriale de înaltă calitate, cum ar fi conductele de izolare a petrolului și a gazelor, navele spațiale izolatoare NASA și utilizate ca un colector spațiu.
Cu toate acestea, odată cu avansurile tehnologice și o oarecare scădere a prețurilor, mai multe companii se referă la o varietate de produse airgel care pot fi utilizate chiar și în aplicații rezidențiale:
• Cabot: Nanogel-ul Cabot este folosit pentru izolarea geamurilor, învelirea țevilor de ulei și gaz, este țesut în îmbrăcăminte exterioară și ca granule și pături pentru aplicații pentru construcții.
• Aspen Aerogels: Produsul Aspen Aerogels Spaceloft este disponibil sub formă de bătăi pentru a înlocui izolarea tradițională din fibră de sticlă și celuloză. Acesta oferă cea mai mare valoare R, la 10,3, decât orice alt produs de pe piață.
• ThermaBlok: Thermablok realizează o bandă autoadezivă de izolație airgel, care poate fi aplicată direct pe știfturi pentru a preveni „punerea termică”, care este conducerea căldurii prin intermediul știfturilor.