Dobře, pojďme zálohovat, vznikající může být trochu zavádějící, protože aerogely byly vynalezeny před desítkami let! Aerogels, což jsou nejlehčí pevné materiály na světě, které lidé používali v aplikacích NASA, bylo až donedávna velmi obtížné pochopit doslova i obrazně. Aerogely jsou neuvěřitelně lehké (pouze třikrát těžší než vzduch!), silné a vysoce izolační a nyní se používají jako izolátory reálného života.
Co jsou aerogely?
Nejjednodušší způsob, jak vysvětlit aerogely, je jejich porovnáním s Jell-O. Když je jello vynecháno, vysychá, smršťuje se a kde jednou byly tekutiny, jsou tisíce drobných pórů. Aerogely jsou vytvářeny v podstatě stejným způsobem, kromě procesu zvaného aerogely „superkritického sušení“ jsou vyrobeny tak, aby se při extrakci kapaliny nesrážely, a obvykle si udržují 90-99% své původní objem. I když se v tomto bodě většinou skládá ze vzduchu, může mít také 500–4 000násobek své hmotnosti. Je to kvůli tomuto složení, že aerogely mají velmi nízkou tepelnou vodivost, vydrží velmi vysoké teplo a jsou odolné proti vodě, na rozdíl od většiny ostatních izolací, které musí být chemicky ošetřeny, aby měly tyto vlastnosti.
Druhy aerogelů
Airgel se nevztahuje na konkrétní látku, ale na její geometrii. Pokud není uvedeno jinak, Aerogely jsou nejčastěji vyráběny z oxidu křemičitého nebo z jiného uhlíku, ale mohou být skutečně vyrobeny z několika druhů surovin. Aerogely křemíku jsou obecně průhledné a mohou mít modrou barvu.
Aerogely jako izolátory
Díky neuvěřitelně nízké hustotě a velké ploše Aerogels z něj činí skvělý lehký konstrukční materiál i superizolátor. Aerogely poskytují nejvyšší hodnotu R na palec než jakákoli jiná izolace na trhu a mdash mají hodnocení vyšší než 10 na palec ve srovnání s R-6 pro izolaci uzavřených buněk a R-3 pro laminát. Aerogel v surovém stavu je však velmi křehký a nepružný, takže musí být kombinován s jinými materiály, aby mohl být použit v aplikacích v reálném životě.
Kvůli jejich průsvitné povaze fungují aerogely oxidu křemičitého dobře, když jsou vloženy mezi vrstvami skla. Tento typ aplikace je tam, kde je izolační potenciál aerogelů opravdu vzrušující, protože okna a sklo jsou jedny z nejslabších míst v budově. Naplnění oken aerogelem by zvýšilo jejich izolační hodnotu při zachování jejich průhledné kvality. Tento typ aplikace byl viděn v nejnovější Solar Decathalon soutěž.
Dalším běžným typem izolace aerogelů je jejich použití v plošné formě. V této aplikaci jsou aerogely tkané vláknem, aby byly flexibilní. Tyto pálky mohou být ovinuty kolem trubek, umístěny na zakřivené stěny a instalovány do dutin. Na budovách postavených na rámu mohou být na sloupky aplikovány tenké proužky aerogelu, aby se zabránilo tepelnému přemostění. Protože aerogely v tomto formátu jsou tkané vlákny, jsou neprůhledné, obvykle bílé nebo šedé.
Výrobky Airgel
Kvůli vysokým nákladům byl aerogel primárně používán v špičkových průmyslových aplikacích, jako jsou izolační ropovody a plynovody, izolační kosmické lodě NASA a používány jako sběratel spacedustu.
S technologickým pokrokem a určitým poklesem cen však několik společností nabízí řadu produktů s aerogelem, které lze použít i v rezidenčních aplikacích:
• Cabot: Cabotův Nanogel se používá k izolaci okenních jednotek, obalení olejových a plynových trubek, je tkaný ve venkovním oblečení a jako granule a pokrývky pro stavební aplikace.
• Aspen Aerogels: Produkt Aspen Aerogels Spaceloft je k dispozici jako netopýry, které nahrazují tradiční izolaci ze skleněných vláken a celulózy. Nabízí nejvyšší hodnotu R, 10,3, než jakýkoli jiný produkt na trhu.
• ThermaBlok: Thermablok vytváří samolepicí pás izolace aerogelu, který lze aplikovat přímo na svorníky, aby se zabránilo „tepelnému přemostění“, což je vedení tepla skrz svorníky.