"Твердый дым" - сверхпрочные и легкие аэрогели

Доктор Мэри-Энн Б. Мидор (Mary Ann B. Meador), профессор полимерной инженерии, научный сотрудник Исследовательского Центра имени Гленна при НАСА в Кливленде, штат Огайо, (NASA Glenn Research Center), разъясняет, что «обычные аэрогели, изобретенные десятки лет назад, производятся из кварца (содержащегося, к примеру, в пляжном песке). Они хрупкие, то есть легко ломаются и крошатся».

В течение последних лет ученые активно работали над увеличением прочности аэрогелей, и в результате, по словам Мэри-Энн, научной группе из Центра имени Гленна удалось создать гораздо более прочный материал. В одном случае, ученые «усиливали» свойства аэрогеля, добавляя в исходную субстанцию полимерный материал, а в другом – изготавливали аэрогель из полиимида, очень прочного и теплоустойчивого пластика.

Новые аэрогели мало весят, но при этом обладают отличной прочностью, гибкостью и изоляционными свойствами

«Новый тип аэрогелей прочнее кварцевых в 500 раз», - отмечает Мэри-Энн. «Кусок такого материала способен выдержать вес автомобиля. А выпускать новые аэрогели можно в виде тонкой пленки, настолько гибкой, что мы сейчас видим множество потенциальных вариантов ее коммерческого и промышленного использования».

На основе гибких и прочных аэрогелей можно будет создавать новые виды одежды, способной эффективно удерживать тепло несмотря на значительно меньшую толщину тепло-изолирующей ткани. Помимо одежды, новые материалы послужат отличным теплоизолятором для домашних холодильников и морозильных камер, позволяя производителям существенно уменьшать толщину стенок бытовой техники, делая ее более компактной и легкой.

Изображение структуры нового вида аэрогелей, полученное методом электронной микроскопии  

Новый аэрогель в 5-10 раз превосходит существующие изоляционные материалы: пятимиллиметровый слой аэрогеля обеспечивает такую же степень изоляции, как и семисантиметровый слой стекловолокна. Новый материал благодаря своим изоляционным свойствам станет отличным утеплителем в составе стен строящихся зданий или в трубопроводных системах, также в водонагревательных и иных устройствах.

Однако помимо «земных» сфер применения нового вида аэрогелей существуют и «космические» варианты его использования. НАСА считает, что новый материал можно применять в качестве покрытия космических аппаратов многоразового использования, регулярно возвращающихся с Международной Космической Станции на Землю, и в будущих межпланетных миссиях. Современные тепловые щиты, защищающие аппараты от перегрева при вхождении в земную атмосферу, являются достаточно тяжелыми и громоздкими. Гибкий аэрогель позволит снизить вес конструкции аппарата, обеспечивая при этом хорошую изоляцию.