Zgodovina aerogelov

Zgodovina aerogelov

Aerogel je v tridesetih letih prejšnjega stoletja izumil kemik Samuel S. Kistler. Že od takrat se mnogi znanstveniki ukvarjajo z razumevanjem in nadaljnim razvojem tega nenavadno odličnega materiala.

Mnogi mislijo, da so aerogeli nedavni proizvodi moderne tehnologije. V resnici pa so prve aerogele pripravili že l. 1931. Takrat je Steven S. Kistler skušal dokazati, da "gel" vsebuje enako trdno strukturo kot "mokri gel".

Način za dokaz te hipoteze je bila odstranitev tekočine iz "mokrega gela" brez poškodbe trdnih komponent.

Pri tem pa je naletel na mnogo ovir. Če bi "mokri gel" preprosto pustili, da se izsuši, bi se le ta skrčil, pogosto le na en delček originalne velikosti. Krčenje pogosto spremlja tudi pokanje gela. Kistler je pravilno doumneval, da je trdna komponenta gela mikroporozna, in da ima izhlapevanje tekočine prevelike površinske tenzijske sile, ki rušijo strukturo por. Takrat je Kistler odkril poglavitni vidik proizvodnje aerogelov: "Očitno je, da če kdo želi proizvesti aerogel (beseda je njegova skovanka), mora nadomestiti tekočino z zrakom tako, da se površina tekočine nikoli ne odmika znotraj gela.

Če tekočino ohranjamo pod pritiskom, večjim od pritiska izhlapevanja, in obenem višamo temperaturo, se bo ta transformirala pri kritični temperaturi v plin, brez prisotnosti dveh faz naenkrat." (S. S. Kistler, J. Phys. Chem. 34, 52, 1932). Pri prvih gelih, ki jih je skušal pripraviti Kistler, je le ta uporabljal vodo.

Poizkusi so se mu izjalovili, zato je vodo nadomestil z alkoholom. Ko je alkohol spremenil v tekočino pri superkritičnih pogojih, je sintetiziral prvi aerogel.

Do sedaj so bili aerogeli kljub izjemnim lastnostim izredno krhki. Leta 2000 pa je podjetje Aspen Aerogel začelo s komercialno proizvodnjo aerogelnih odej, pri čemer so krhki aerogel okrepili z vlakni, in ga tako s pomočjo nanotehnologije pretvorili v ekstremno močan, vzdržljiv, tanek, lahek in fleksibilen izolacijski material, ki je za 2 - 8x efektivnejši od tradicionalne izolacije (najnižja K-vrednost), pri tem pa omogoča velike prihranke pri namestitvi in operacijske prihranke, zato je idealen za mnoge različne aplikacije.