Учёные определили структуру “жидкого дыма”

Аэрогель, также известный как жидкий дым или туман Сан-Франциско, это полимер с открытыми порами, размер которых меньше 50 нанометров в диаметре.

 

Впервые учёные из Ливерморской национальной лаборатории и из Лаборатории Беркли вникли в данный материал и создали трёхмерное изображение, чтобы определить его крепость и новые потенциалы применения.

 

Аэрогель – форма нанопены, придуманный материал, проектированный в отношении веса-крепости. Такая структура нанопены также присутствует в области геологии, фосфолипидов, клеток, костной структуры, полимеров и структуры веществ, везде, где необходимы лёгкость и крепость.

 

Эти мезопористые (поры размером 2-50 нанометров) кристаллические материалы могут быть использованы в качестве катализаторов для экологически более чистого топлива и для распространения воды и масла в пористых камнях.

 

Аэрогели имеют самую высокую внутреннюю площадь поверхности на грамм вещества из всех известных материалов благодаря своей сложной, сетчатой внутренней структуре. Они также демонстрируют лучшие свойства электро-, тепло- и звукоизоляции и з любых известных жидкостей. Внутрь аэрогеля очень непросто заглянуть, чтобы определить топологию и структуру, т.к. самая маленькая пора обычно слишком мала, чтоб можно было наблюдать её изнутри с помощью обычного микроскопа.

 

Учёные разработали последовательное рентгеновское дифракционное изображение, чтобы запечатлеть трёхмерную объёмную решётчатую структуру частицы аэрогеля размером с микрон.

 

 

Получив трёхмерное изображение высокого разрешения, исследователи открыли доступ к области применения в материальной науке, нанотехнологии и клеточной биологии.

 

В течение 20 лет учёные изучали и совершенствовали аэрогели для различных применений: в сфере национальной обороны, синтезировали теплопроводящие неорганические аэрогели для использования в качестве конденсаторов большой ёмкости, и как водоочистители для извлечения вредных составляющих из промышленных отходов, для опреснения морской воды, и даже использовали аэрогели для сбора частиц звёздной пыли во время миссии НАСА Stardust.

 

Новые исследования показали, что решётчатая структура аэрогеля слабее, чем ожидалось. Учёные обнаружили структуру, состоящую из узелков соединённых тонкими пучками.