Profesor Coordonator:Surdu Vasile-Adrian Facultatea:Chimie Aplicată și Știința Materialelor Universitatea: Universitatea Politehnica București… [301969]

Aerogel

Student: [anonimizat]: 1124B

Profesor Coordonator:[anonimizat]:Chimie Aplicată și Știința Materialelor

Universitatea: Universitatea Politehnica București

Cuprins:

1.Introducere ……………………………….3-5

2.Propietăți …………………………………..5-8

3.Metode de obtinere ……………………..8-12

4.[anonimizat] …………………………12-13

5.Procedură experimentală ………………13-14

6.Utilizări și aplicații ……………………..14-18

7.Bibliografie ………………………………..18-19

1.[anonimizat] o [anonimizat] a [anonimizat], printre cei care au un rol important in această evoluția continuă sunt nimeni alții decât cei spre care aspirăm și noi a deveni și anume inginerii chimiști.[anonimizat] a oferit natura și cu ajutorul inventivității și muncii grele de experimentare au reușit să obțină lucruri la care nu cu mult timp în urmă doar visam.

O [anonimizat].

Astfel,omul a investit tot mai mult în descoperiri de materiale ce-l vor duce spre viitor. Unul dintre acestea este aerogelul.

Aerogelurile, sau așa numitele "fumuri inghetațate" sau “sticle de aer”, reprezintă o clasă specială de materiale poroase obținute prin uscarea în condiții supracritice a unui gel umed. Dar pentru a o [anonimizat]? GEL, geluri, ese o substantă coloidală cu consistentă vâscoasă și însușiri specifice deopotrivă lichidelor și solidelor(din fr. gel). Aerogelul este un material uscat([anonimizat] o consistență gelatinoasă), cuvântul de “aerogel” referindu-[anonimizat], [anonimizat]. Pentru a oferi o [anonimizat]: un aerogel este un material mezoporos,o [anonimizat]-o rețea de nanostructuri interconectate. Termenul "mezoporos" se referă la un material care conține pori (2-50 nm). [anonimizat] 90-99.8 % [anonimizat], conțin o cantitate semnificativă de microporozitate (pori cu mai puțin de 2 nm în diametru).

Primele aerogeluri au fost descoperite de Dr. Samuel Stephen Kistler în anul 1931, [anonimizat] a soluției apoase de silicat de sodiu. A urmat apoi o [anonimizat] 1970, când guvernul francez a abordat Universitatea Claud Bernard din Lyon pentru căutarea unei metode de stocare a oxigenului și a [anonimizat]. Pentru că timpul era scurt și prin metodă lui Kistler aerogelurile puțeau fi sintetizate în câteva săptămani, s-a căutat o [anonimizat]-gel.

[anonimizat] precursori. Gelul obținut prezintă proprietăți mecanice intermediare între cele ale fluidelor și solidelor, datorită dezvoltării unei structuri spațiale organizate într-o rețea rigidă, interconectată, cu pori de dimensiuni submicronice și lanțuri polimerice ale căror lungime medie este mai mare de l μm. După un proces de densificare a gelului prin uscare în condiții bine stabilite, produsul final mono sau polioxidic se obține printr-un tratament termic în cadrul căruia se ard substanțele organice, au loc descompuneri și formari de noi compuși oxidici. Vom descrie mai încolo procesul complet de obtinele a aerogelurilor prin metodă sol-gel.

Astăzi, aerogelurile impresionează printr-o gamă variată de proprietăti. Acest fascinant nanomaterial este realizat din mai mult de 90% aer, ceea ce garantează o conductivitate termică excelentă, greutate extrem de scăzută, și mai mult, o bună transparentă.Deasemenea conductivitatea termică scazută și valorile densitătii foarte scăzute, fac să fie clasificate ca material ale viitorului datorită proprietăților sale.De fapt toate materialele cu densităti foarte mici, care au fost produse pană în prezent aparțin aerogelurilor, spre exemplu, un aerogel din slice este doar de trei ori mai greu decât aerul.În medie, aerogelurile au densităti de 0.020g/cm3 (de 15 ori mai grele decât aerul). Acestea conțin 95-99% aer (sau alte gaze), aerogelul cu cea mai mică densitate având 99.98% aer în procente de volum. În esentă, aerogelul este partea solidă, uscată, poroasă, de densitate mică a unui gel, izolată de componența gazoasă a lui.

Pentru a aduce la cunoștință, sumar, aerogelurile pot fi produse dintr-o clasă variată de substanțe, precum:

-silice( silică aerogel-Figura 1);

-oxizi ai metalelor tranziționale( din oxid de fier);

-oxizi ai lantanidelor și actinidelor

-polimeri organici( resorcinol-foraldehida-Figura 2(stânga); fenol-formaldehidă; poliacrilat);

-nanostructuri semiconductoare( puncte cuantice);

-nanotuburi de carbon și carbon-Figura 2(dreapta);

-metale ( cupru și aur).

Fig.1 Fig.2

2. PROPRIETĂȚI

În ultimii ani, aerogelul a câștigat o mare atenție din partea cercetătorilor din intreagă lume, datorită proprietătilor sale extraordinare și datorită aplicabilitătii și a potențialului sau în nenumărate domenii tehnologice.Aerogelul, nanomaterial cu structură și o suprafață specifică complexă, are o porozitate inaltă, densitate și permitivitate scăzută insă proprietăti de izolare termice foarte bune.

Multe dintre aerogeluri dispun de o combinație de proprietăti materiale impresionante, față de alte materiale.Aerogelurile dețin inregistrările pentru cea mai mică densitate fată de orice material cunoscut (la nivelul 0,0011 g/cm3), cea mai mare suprafață specifică a unui material (pană la 3200 m2/g), cea mai mică constantă dielectrică a oricărui material solid și cea mai mică viteză a sunetului prin orice material solid. Prin adaptarea procesului de producție, multe dintre proprietătile unui aerogel poate fi reglate. Densitatea este un bun exemplu în acest sens, ajustată pur și simplu prin a face un gel precursor mai mult sau mai puțin concentrat.Conductivitatea termică a unui aerogel poate fi reglată astfel, din moment ce conductivitate termică este legată de densitate. De obicei, aerogelelurile prezintă densităti cuprinse între 0,5 și 0,01 g/cm3 și suprafețe cuprinse între 100 1000 m2/g, în funcție bineînțeles de componența aerogel și densitatea gelului precursor utilizat pentru a face aerogelul.

Fig.3 Analiza SEM ilustrând porozitatea aerogelului

Alte proprietăți cum ar fi transparența, culoarea, rezistența mecanică și sensibilitatea la apă depind în primul rând de compoziția lui.De exemplu, aerogeluri de silice, care sunt cele mai larg cercetate tipologii de aerogel (și deobicei ceea ce văd oamenii în fotografiile din public) sunt deobicei transparente,de culoare albastră, transparența reprezentând cât de multă lumină trece printr-un material. Ea depinde de lungimea de undă a luminii, aerogelul fiind foarte transparent la lumină roșie, dar imprăstiind rapid lumină albastră. Acest fenomen se explică prin rețeaua de pori din aerogeluri, care se comportă că centrii de imprăstiere. Majoritatea sunt mult mai mici (~20nm) decât lungimea de undă a luminii din spectrul vizibil(380-750 nm).Aerogelurile de carbon, pe de altă parte, sunt total opace și negre. Mai mult decât atât, aerogelurile din oxid de fier sunt abia translucide și pot fii, datorită ruginii, colorate sau galbene. Alte exemple, cu densitate mică (<0,1 g/cm3), aerogelurile anorganici sunt atât izolatori termici excelenți cât și materiale dielectrice excelente (izolatori electrici), în timp ce majoritatea aerogelurilor de carbon sunt izolatori termici buni și conductori electrici. Astfel, se poate observă că prin ajustarea parametrilor de procesare și explorarea unor noi compoziții, putem face materiale cu o gamă versatilă de proprietăti și abilităti.

Pentru a putea concluziona, se pot reaminti caracteristicile aerogelurilor că fiind următoarele: aerogelurile din siliciu sunt materiale cu proprietăti unice, cum ar fi suprafată specifică mare (500-1200 m2/g ) , porozitate ridicată ( 80-99.8 % ) (Figura 5.), densitate aparentă mică ( ~ 0003-0.5 g/cm3) , conductivitate termică scăzută ( 0005-0.1 W / ( mk ) ) , constantă dielectrică foarte joasă ( k = 1.0-2.0 ) și indicele de refracție scăzut ( ~ 1,05 ) . Toate aceste proprietăti fac aerogelul un material ideal pentru diferite domenii și în diferite aplicabilităti pe care le vom reaminti în detaliu un pic mai târziu.Aerogelurile sunt cel mai bine cunoscute datorită densității lor foarte mici (care variază de la 0.0011 la 0.5 g/cm3).Această este proprietatea care face din aerogeluri material atractive pentru folosirea lor ca absorbanți, catalizatori, substraturi catalitice. Prețul ridicat îl face la momentul actual să fie considerat incă un material inaccesibil și exotic. Dar, inevitabil, aerogelul va deveni rapid una dintre uneltele de bază ale ecologiștilor și ale oamenilor în general, după fabricarea să industrială.

Guinness Book a recunoscut faptul că NASA a creat cel mai ușor material solid, prin contribuția uriașă a doctorului Steven Jones de la Laboratorul "Jet Propulsion Laboratory" din cadrul agenției spațiale americane.Aerogelul constituie o izolație termică bună, deoarece aproape neutralizează cele trei metode de transfer de căldură: convecția, conducția și radiația. Rezistentă la transferul prin conductivitate este dată de componența majoritar gazoasă.

În special trebuie evidențiat aerogelul pe bază de siliciu (Silicagel), deoarece silicea are de asemenea conducția termică mică. Rezistență la transferul convectiv este dată de faptul că aerul nu circulă în structură materialului, iar dacă folosim un gel pe bază de carbon, obținem o rezistență mică la transferul radiativ. De aceea cel mai folosit aerogel pe post de isolator termic este SilicaGelul cu carbon adăugat .

Datorită naturii sale higroscopice, aerogelul este un material extrem de uscat și netratat chimic, este hidrofil, de aceea manevrarea lui este recomandat să fie făcută cu măsuri de protecție a mâinilor. Totuși, prin tratare chimică poate deveni un material hidrofob, iar dacă tratarea se face la interiorul materialului acesta devine mai puțin susceptibil degradării decât în cazul în care se prevede un strat exterior hidrofob. Se topește numai la temperaturi de peste 1200 °C, are o 8 Figura 3. Burete de aerogel sustinand greutatea unei conductibilitate apropiată de zero.Un cm cub din aerogel cantăreste 3 mg, puțin mai mult decât aerul, iar dimensiunea totală a golurilor din interiorul său este similară cu cea a unui teren de fotbal, aproximativ 7000 m2. În plus, un burete de aerogel de numai 2 g poate susține greutatea unei cărămizi de 2.5 kg.

IUPAC a recomandat o clasificare pentru materiale poroase: micropori (acolo unde porii au mai puțin de 2 nm diametru), mezopori (cei cu diametre cuprinse între 2-50 de nm) și macropori (pentru cei care au diametru>50 nm). Silică aerogelurile au pori de toate cele trei dimensiuni. Cu toate acestea, majoritatea porilor sunt în regiunea mezoporilor și relativ puțin în regiunea microporilor.

Pentru a recapitula, proprietățile fizice ale silică aerogelurilor au capacitatea de a susține faptul că acest nanomaterial reprezintă o inovație importantă în domeniul științei și pentru întreagă lume. Prin intermediul proprietăților sale caracteristice, putem caracteriza aerogelul că un material unic, un material al viitorului.

3.Metode de obținere

Nanomaterialele și nanoparticulele au vaste aplicații, astăzi ele fiind folosite în multe produse și în diverse tehnologii.Majoritatea nanomaterialelor produse la scară industrială sunt nanoparticule, care ajung să fie materiale secundare pentru alte produse. Multe aplicații sunt bine definite în funcție de dimensiunea particulelor. Procesele specifice de sinteză trebuie să fie aplicate pentru a produce diferite nanoparticule, acoperiri, dispersii sau compozite. Condițiile de producție și de reacție definite sunt esențiale în obținerea unor materiale dependente de dimensiunea particulelor.

Dimensiunea particulelor, compoziția chimică, cristalinitatea și forma de nanomateriale pot fi controlate de temperatură, valoarea pH-ului, de concentrație, compoziție chimică, modificări de suprafață și de controlul procesului.

Două strategii de bază sunt utilizate pentru a produce nanoparticule:

1.Strategia „top-down” (de sus în jos) – presupune zdrobirea mecanică a matrialului. Se realizează în mori de măcinare.

2. Strategia „down-top”( de jos în sus) – presupune construirea de sisteme complexe prin combinarea de componente individuale la nivel atomic. Structurile sunt construite prin procese chimice.

3. Strategia „bottom-up” (de jos în sus) este folosită și în procesele sol-gel. O mare majoritate a aerogelurilor sunt derivate din geluri realizate prin procesul sol-gel. Formarea aerogelurilor presupune, în general doi pași majori, formarea unui gel umed și uscarea lui pentru formarea aerogelului.

Termenul sol-gel se referă la un procedeu în care nanoparticulele solide sunt dispersate într-o fază lichidă (sol) se aglomerează împreună pentru a forma o rețea tridimensională prezentă pe toată extinderea fazei lichide (gel). 11

Aerogelul se poate prepara în diferite moduri, însă cea mai eficientă metodă s-a dovedit a fi cea realizată prin intermediul procesului de uscare supracritică. Acest proces presupune extracția lichidului din scheletul silica gelului și asigură cele mai bune proprietăți ale produsului.

Obținerea unui aerogel este caracterizată de o serie de etape( Figura 6.):

Etapa1 – presupune formarea de soluții stabile ale alcoxidului sau ale precursorului folosit (formarea solului);

Etapa a-2-a: Gelifierea rezultă din formarea unui oxid sau alcool punte de rețea (gel) sau prin reacții de policondensare – poliesterificare rezultat în urma creșterii dramatice a vîscozității din soluției;

Etapa a-3-a: Etapa de îmbătrânire a gelului, în care reacțiile de policondensare continuă până când gelul se transformă într-o masă solidă, însoțit de o contracție a rețelei de gel și expulzarea de solvent de pori de gel. Maturarea Ostwald (fenomenul prin care particulele mai mici de particule mai mari sunt consumate în procesul de creștere) și transformările de fază mai apar treptat. Etapa de îmbătrânire a gelurilor este critică pentru prevenirea fisurilor din geluri.

Etapa a-4-a: Modelarea gelului în forma dorită sau forma urmată de uscare. În această etapă solventul este îndepărtat. Modul în care faza lichidă este îndepărtată din gel umed uscat determină dacă elementul este un aerogel foarte poros sau un xerogel mai dens. Un xerogel este format prin evaporarea solventului din gel umed, rezultând prăbușirea structurii umed-gel. Dacă rețeaua este conformă, gelul se deformează datorită forțelor capilare generate de lichid. Uscarea supercritică sau presiune de uscare a mediului de gelurilor umede duce la aerogeluri.(Figura 5.)

În funcție de metoda utilizată pentru a extrage lichidul porilor dintr-un gel umed, se obține un solid uscat cu porozitate variabilă. Forțele capilare puternice determină formarea unui xerogel, fortele capilare slabe determină formarea unui ambigel, și cînd forțele capilare lipsesc detrmina formarea unui aerogel. (Figura 8.)

Metoda sol-gel este influențată în principal de următorii parametri:

1. pH – cu rol în etapa de hidroliză, care este importantă în producerea de nanoparticule;

2. Solventul – rolul de a păstra nanoparticule dizolvate și permite alăturarea nanoparticulelor;

3. Temperatura – rol important în formarea de nanoparticule și facilitează formarea rețelei de gel;

4. Timpul – în general, dacă se formează un gel lent, de obicei, are o structură mult mai uniformă și prezintă un aerogel cu proprietăți mecanice mai bune;

5. Catalizatori (acizi sau bazici) – accelerează reacția chimică și au un impact substanțial asupra timpului de gelifiere. În multe cazuri, catalizatorii pot reduce timpul de gelifiere de la ore, zile sau săptămâni la minute;

6. Agitația – amestecarea unui sol în timpul procesului de gelificare este important să se controleze progresul reacțiilor chimice din soluție.

Fig.7- Reprezentarea nanoparticulelor aglomerate în timpul procesului de producție al aerogelului

Uscarea supercritică reprezintă un proces în care lichidul este îndepărtat într-un mod controlat și cu precizie. Dacă substanța dintr-un corp lichid depășește limita de la lichid la fază gazoasă, lichidul se schimbă în gaz, în timp ce volumul de lichid scade. Acest lucru este posibil prin intermediul a 2 căi alternative :

1. În procesul de răcire să mergem înapoi pe limita lichid-gaz , la temperatură și presiune scazute. Cu toate acestea, unele structuri sunt perturbate chiar de granița solid-gaz

2. În procesul de uscare supercritică se merge în jurul limitei lichid-gaz, însoțit de temperatură și presiune ridicată . Acest traseu de la lichid la fază gazoasă nu traversează orice limită, 13

trecând în schimb prin regiunea supercritică, unde distincția dintre gaz și lichid încetează să se aplice.

Densitatea de fază lichidă și fază gazoasă devin egale la punctul critic de uscare. Unul dintre fluidele potrivite pentru uscarea supercritică este dioxidul de carbon cu un punct critic de la 31.1 ° C la o presiune de 73,9 bari. Protoxidul de azot are o comportare fizică similară cu dioxid de carbon, dar este un oxidant puternic în starea să supercritică. În proces de uscare supercritică, alcoolul este folosit în primul rând pentru a spăla toată apa. Alcoolul este apoi spălat cu lichid de înaltă presiune de dioxid de carbon. Dioxidul de carbon lichid este apoi încălzit până la o temperatură ce nu depășește punctul critic, iar ulterior, presiunea este eliberată treptat, permițând scurgerea de gaz și lăsând un produs uscat.(Fig.7)

4.Procedeul sol-gel

Majoritatea tehnicilor utilizate pentru producerea de geluri de silice este gelificarea( Figura 8.) din alcoxizi. Această tehnică implică reacția unui alcoxid de siliciu cu apă într-un solvent cum ar fi etanol sau acetonă, de obicei, în prezența unui catalizator bazic. În această tehnică fiecare ingredient are propriul rol :

– alcoxidul de siliciu (de obicei tetrametoxisilan TMOS sau tetraetoxisilan TEOS) servește ca sursă de silice,iar apa actioneaza ca un reactiv pentru a ajuta ca moleculele alcoxid să se alăture împreună. Ambele sunt molecule tetraedrice, non-polare.

– catalizator (cum ar fi hidroxidul de amoniu sau fluorura de amoniu) Ajută reacțiile chimice care stau la baza să se desfășoare suficient de rapid

– solventul , care este miscibil cu alcooxizii de siliciu și apa are rolul de a iniția în primă fază reacțiile chimice.

Figura 8. Analiza TEM realizata in timpul gelifierii – structura gelului

Atunci când un alcoxid de siliciu reacționează cu apa pentru a forma un gel de siliciu reacțiile care se produc la nivel molecular sunt următoarele:

1. Hidroliză:

Silicon alcoxid reacționează cu apa pentru a forma grupe Si-OH:

≡Si −OR +H2O ⇔ ≡Si −OH + ROH

2.Condensarea apei

Grupările de silanol reacționează între ele :

≡ Si − OH + RO− Si ≡ ⇔ ≡ Si − O− Si ≡ +ROH

3. Condensarea alcoolului

Grupările silanol reacționează cu un grup alcoxid (Si-OR) pentru a forma o punte siloxan (Si-O-Si), rezultând în urma alăturării a două molecule o moleculă mai mare:

≡ Si − OH + RO − Si ≡ ⇔ ≡ Si − O − Si ≡ ROH

Ca urmare, aglomerarea de nanoparticule duce la formarea unei rețele continue în soluția lichidă, iar gelul este format.

5.Procedură experimentală

În studiul prezentat, aerogelul de silice a fost derivat prin amestecarea tetrametoxisilan (TMOS)(Figura 12.), cu hidroxid de amoniu 28.0-30.0% diluat în apă și metanol. Silicagelul a fost preparat prin procedeul sol-gel descris mai sus.

În primul rând , pentru a iniția procesul de gelifiere au fost preparate două soluții separate: TMOS în metanol ( soluția A ) și hidroxid de amoniu în metanol ( soluția B ) . Apoi , soluția B a fost turnată încet în soluția A și se agită simultan. In etapa următoare , amestecul obținut se toarnă în trei recipiente fabricate din seringi de plastic . Gelurile transparente s-au format în aproximativ 15 min și apoi probele de gel au fost puse în borcane de sticlă , după care s-a adăugat 100 ml de metanol . În etapa urmatoare probele de silicagel au fost lăsate 3 , 6 și 9 zile. Apoi , probele au fost supuse la condiții supercritice ( 31.1 ° C la o presiune de 73,7 bari ) pentru minim 2 ore și 30 de minute. Pasul în care s-a realizat uscarea supracritică a fost unul esențial. Uscătorul supercritic este similar unei autoclave , unde presiunea și temperatura sunt determinate manual . Dispozitivul a fost proiectat pentru a usca probele de gel în condiții strict definite , deoarece este un pas important în pregătirea aerogelelul.

Fig.9 Aerogeluri de silice-probe propuse

După cum se poate vedea în figura 14, structurile aerogeluri de silice derivate din probele de gel nr. 1, 2 și 3 sunt foarte similare. Au fost toate dintre ele derivate din gelurile de compoziție chimică identică. Suprafața specifică cele 3 aerogeluri de siliciu determinat eeste de 870.5 g / cm2. 19

Ele diferă numai prin cantitate de fisuri, structura celui de-al doilea aerogel fiind mai puțin fisurată decât a celorlate probe. Acest lucru se datorează faptului că această proba a fost supusă unui timp mai îndelungat și lent de agitare și uscare supracritică. Se poate observa că aerogelurile de silice obținute prin această metodă posedă o bună transparență,omogenitate și o densitate aparentă satisfăcătoare.

6.Utilizări și aplicații

Specialiștii consideră că potențialul materialului este aproape nelimitat, fiind de părere că s-ar putea găsi aplicații ale acestuia în majoritatea domeniilor și activitătilor umane. Pentru că absoarbe complet radiațiile infraroșii, el va permite construirea unor clădiri sau incinte care să permită accesul luminii solare în interiorul lor, fără a tolera insă și schimbările termice, ceea ce va reprezenta un salt uriaș din punct de vedere al eficienței energetice.

Aplicațiile aerogelului sunt infinite, cercetătorii au descoperit că el poate fi folosit și pentru fabricarea rachetelor de tenis, dar datorită modificării prin ados de sulf sau seleniu, cu ajutorul aergelului pot fi evitate chiar catastrofe ecologice.

De exemplu, urmările dezastruase ale unor deversări accidentale de produse petroliere în apele mărilor și oceanelor ar putea fi cu succes anulate, prin exploatarea uriașei capacităti a aerogelului de a absoarbi metale grele, de tipul mercurului, din mediul acvatic. Particule de aerogel răspandite pe râuri și lacuri ar avea capacitatea de a atrage metalele grele din ape și, deci, de a curăta mediul.

Chimistul American Mercouri Lonatzidis a dovedit acest lucru, demonstrând că particulele de aerogel au adus o soluție infectată cu mercur, de la 645 părti mercur la un million părti apă, la doar 0,04 părti mercur pentru un milion părti de apă, o agresivitate similară prezintă aerogelul și în cazul mediilor incărcate cu plumb, cadmiu și sulf.

NASA folosește deja aerogelul pentru izolarea termică a costumelor astronauților; un strat de 18 mm din material asigurând protecția împotriva frigului la temperaturi de pană la minus 150 grade Celsius. Un material absolut fantastic, acesta este aerogelul, un strat de numai 8 mm poate asigură supraviețuirea în față exploziei a unui kilogram de dinamită și a unui șoc termic ce degajează o căldura de peste 1000 grade Celsius. Procesat prin metode speciale, aerogelul poate fi utilizat și pentru desalinizarea apei de mare.

Dacă mai adăugam că este un bun conductor de electricitate și că este capabil să înmagazineze energie solară precum celulele fotovoltaice, înțelegem că aerogelul se prezintă chimiștilor și inginerilor precum un material al viitorului. Proprietățile unice ale aerogelului au determinat, de asemenea, alegerea acestui material pentru captarea prafului de comete. Particulele din componența acestora, circulând prin vid cu viteze de până la 20.000 km/oră, s-ar distruge instantaneu la impactul cu un oricare alt tip de suprafață sau ar ricoșa în afară să. De altfel, metoda a și depășit granițele teoretice, sondă spatială "Stardust" a colectat deja, în timpul unei misiuni spațiale din anul 2004, astfel de particule din cometă Wild 2, care îi vor ajută pe cercetători să înțeleagă mai bine natură materiei din care s-a format Sistemul Solar. Această, deoarece, spre deosebire de planete, cometele au evoluat foarte puțin de la geneză și pană astăzi.

Particularitățile aerogelului nu pot fi neglijate nici în privință siguranței fizice, în față unor evenimente capabile de rănirea sau anihilarea oamenilor. Acest "fum înghețat" și-a găsit utilitatea în aproape orice domeniu, de la filtrarea apei poluate, la prelucrarea bijuteriilor și fabricarea rachetelor de tenis", spune Mercouri Kanatzidis, profesor de chimie la Universitatea Evanston, din Illinois. Dacă are la bază platină, aerogelul poate fi utilizat, se pare, și pentru producerea de combustibili alternativi, pe bază de hidrogen. Incă mai mult, procesat prin metode speciale, aerogelul se poate dovedi util și pentru desalinizarea apei de mare.

Și încă un atribut de uriasă perspectivă, după părerea chimistei Margerie Longo de la Universitatea din California: sub formă de membrană celulară, poate fi făcut să circule prin vasele de sânge și, datorită uluitoarelor sale proprietăti, ne poate face să înțelegem mai bine procesele moleculare din corpul omenesc. Densitatea să este de 800 de ori mai mică decât cea a unei bucăți de sticlă de aceeași mărime. Aerul este repartizat în pori invizibili cu ochiul liber, dar ponderalitatea extrem de redusă are și un revers: materialul este fragil, astfel că se faramă chiar și numai dacă cineva îl ține între degete.

Fig 11 Aerogel translucid folosit pentru izolarea clădirii în cadrul corpului Sculpture al University of Yale

7.Bibliografie

1. Tomasz Błaszczyński, Agnieszka Ślosarczyk, Maciej Morawski – " Synthesis of Silica Aerogel by Supercritical Drying Method", Procedia Engineering 57 (2013) 200 – 206;

2. Hajar Maleki , Luisa Durães, António Portugal – "An overview on silica aerogels synthesis and different mechanical reinforcing strategies", Journal of Non-Crystalline Solids 385 (2014) 55–74;

3. Y.J. Zhong, M. Zhou, F.Q. Huang, T.Q. Lin, D.Y. Wan, Effect of graphene aerogel on thermal behavior of phase change materials for thermal management, Sol. Energ Mat. Sol. C 113 (2013);

4. J.H. Zou, J.H. Liu, A.S. Karakoti, A. Kumar, D. Joung, Q. Li, et al., Ultralight multiwalled carbon nanotube aerogel, ACS Nano 4 (12) (2010);

5. http://www.aerogel.org;

6. http://www.descopera.ro/stiinta/4200009-aerogelul-materialul-minune-al-viitorului.