วัสดุสุดไฮเทค ของแข็งที่เบาที่สุดในโลก



Aerogel แอโรเจล คือ วัสดุที่มีคุณสมบัติดีเลิศในหลายๆด้าน มีลักษณะเป็นของแข็งกึ่งโปร่งแสง น้ำหนักเบา และเป็นฉนวนความร้อนที่ยิ่งยวด มีความพรุนสูง

การผลิต แอโรเจล มีหลัการอย่างไร

  • หลักการผลิตแอโรเจล คือ ทำการแทนที่ของเหลวในเจลด้วยแก็ส ทำการอบให้แห้งโดยไม่ให้เกิดการหดตัว( Shrinkage )
  • วิธีการผลิต ( พูดแบบภาษาชาวบ้าน ) มีดังนี้
  • สร้างเจล(วุ้น) โดยการผสม แอลกอฮอล์ กับ ซิลิกา
  • ขั้นตอนที่ยากคือขั้นตอนต่อจากนี้ คือ การอบซิลิกาเจลให้แห้ง โดยไม่เกิดการหดตัว ซึ่งจะเกิดขึ้นได้ต้องอยู่ภายใต้เงือนไข ที่เรียกว่า การแห้งวิกฤตยิ่งยวด( Supercritical drying ) คือต้องกระทำภายใต้อุณหภูมิ และความดันที่สูงมาก จึงจะทำให้ของเหลวภายในเจลถูกขจัดออกโดยที่ เจลไม่เสียรูป
คุณสมบัติ อันดีเลิศ ของ แอโรเจล( Aerogel )

  • เป็นของแข็งที่อยู่ในสภาพกึ่งโปร่งแสง
  • เมื่อสัมผัสจะให้ความรู้สึกเหมือนสัมผัส โฟม
  • เป็น ของแข็งที่เบาที่สุดในโลก ด้วยความหนาแน่นเพียง 0.08 กรัม/ลูกบาศก์เซ็นติเมตร ( น้อยกว่าน้ำ 12.5 เท่า )
  • เป็นฉนวนกันความร้อนที่ยิ่งยวดคือมีค่านำความร้อน ระหว่าง 0.03 W/m·K ถึง 0.004 W/m·K
  • เนื่องจากมีอากาศเป็นสี่งประกอบถึง 96% ทำให้เป็นวัสดุที่มีความพรุนสูง จึงน้ำไปใช้เป็นวัสดุดักจับอนุภาค ใน อวกาศ
  • รับแรงอัดได้ดีเยี่ยม คือแบกสิ่งของที่หนัก 2,500 กรัม โดยใช้แอโรเจลหนักเพียง 2 กรัม (1,250 เท่า )
  • มีคุณสมบัติในการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดได้ดีเยี่ยม
  • แต่ข้อเสียของแอโรเจลคือ ไม่สามารถต้านทานแรงดัด

แอโรเจลหนักเพียง 2 กรัม สามารถรับแบกก้อนอิฐที่หนัก 2,500 กรัมได้อย่างสบาย


เป็นฉนวนกันความร้อนที่ดีเยี่ยม

การประยุกต์ใช้งาน แอโรเจล

  • ใช้ทำฉนวนกันความร้อน
  • เนื่องจากเป็นวัสดุที่มีรูปพรุนสูง จึงนำไปใช้ดูดซับสารเคมี ทำความสะอาด
  • อนุภาคของแอโรเจล สามารถใช้ในการเพิ่มความหนาของ สี ของเครื่องสำอาง
  • ใช้ดักจับอนุภาคอวกาศ

ในโครงการขององค์การนาซ่า (NASA) เนื่องจากอนุภาคอวกาศเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมาก แต่อนุภาคมีขนาดเล็กมาก หากใช้วัสดุที่แข็งเก็บอนุภาค อนุภาคอาจจะแตกเสียหาย หากใช้วัสดุที่อ่อนนุ่มเก็บความเร็วของอนุภาคจะทะลุไป หากใช้ของเหลวเก็บจะทำให้คุณสมบัติทางเคมีเสียไป แอโรเจลคือทางเลือกที่เหมาะสมที่สุด

ข้อมูลอ้างอิง วัสดุสุดไฮเทค ของแข็งที่เบาที่สุดในโลก ( Aerogel )

  • http://en.wikipedia.org/wiki/Guinness_World_Records
  • http://gajitz.com/aerogels-material-properties-of-worlds-strangest-stuff/
  • http://www.tonyboon.co.uk/aerogel/aerogel.htm

แสดงความคิดเห็น

คลังบทความ wowboom

เพื่อนๆ wowboom