A fost creat un material fabricat din aer care nu arde şi nu se deformează
Aerogelul ultra-uşor are proprietăţi de science fiction, cum ar fi rezistenţa la 900ºC, o temperatură mai ridicată decât cea a flăcărilor într-un incendiu.
Noul aerogel ceramic este atât de uşor încât se poate odihni pe o floare fără să o rupă. (Xiangfeng Duan and Xiang Xu/UCLA)
Cercetători de la Universitatea din California, Los Angeles, (SUA), au dezvoltat un material aproape fără greutate, compus în principal din aer, capabil să iasă “nevătămat” după ce a fost supus la temperaturi de 900° C, mai mari decât cele produse de flăcări într-un incendiu. Autorii studiului, publicat în revista Science, cred că noul aerogel ceramic ar putea fi foarte util pentru crearea de scuturi termice în nave spaţiale sau în medii industriale extreme.
Aerogelurile sunt un material compozit format în principal din aer cuprins într-o reţea de mediu solid, cum ar fi ceramica, metalul sau carbonul. Aerogelurile ceramice sunt incredibil de uşoare şi au caracteristici foarte potrivite pentru a rezista mediilor exigente. Cu toate acestea, cele mai multe dintre cele convenţionale sunt fragile şi susceptibile la degradare datorită expunerii prelungite la temperaturi ridicate sau schimbări mari şi rapide ale temperaturii.
Potrivit autorilor, aceste aspecte au limitat foarte mult utilizarea aerogelurilor ceramice ca material superizolant. Dar, noul dispozitiv pare să aibă calităţi de science fiction. Acest aerogel ceramic unic este creat cu foi atomice subţiri de nitrură de bor hexagonal (h-BN). Prin proiectarea cu atenţie a microstructurii aerogelului, cercetătorii au reuşit să obţină atât un raport Poisson negativ (coeficientul Poisson (ν) este raportul între subţierea unitară pe direcţia perpendiculară direcţiei efortului şi alungirea unitară în direcţia efortului), cât şi un coeficient de expansiune termică negativă.
Aerogel ultra-uşor (Oszie Tarula/UCLA)
Teste extreme
Pentru a evalua capacităţile mecanice şi termice ale materialului, autorii au efectuat o serie de teste, incluzând încălzirea aerogelului la 900° C şi apoi răcirea rapidă la -198° C în mod repetat şi cu o viteză de 275° C pe secundă.
Echipa a evaluat, de asemenea, efectul stresului de temperatură pe termen lung prin expunerea materialului la temperaturi apropiate de 1500° C într-un vid. Potrivit rezultatelor, aerogelul a rămas practic neschimbat, nu şi-a modificat structura, cu capacitatea izolantă şi o pierdere de putere aproape de zero, după testele riguroase.
Datorită acestor calităţi, noul material ar putea fi un bun candidat pentru construirea velelor solare, cum ar fi sondele interstelare (NASA a început să planifice misiuni interstelare din 2069).
Articol ştiinţific de referinţă: Double-negative-index ceramic aerogels for thermal superinsulation
Mai multe informaţii: UCLA: Researchers create ultra-lightweight ceramic material that can better withstand extreme temperatures
