O que é aerogel

Aerogel é um tipo de material sólido nano poroso formado pelo método sol gel, no qual a fase líquida do gel é substituída por gás por um determinado método de secagem [1]. Como gelatina, goma arábica, silicone, cabelos, unhas, etc. O aerogel também possui propriedades de gel, ou seja, expansão, tixotropia e desengomagem.
O aerogel é o menor sólido do mundo e uma das dez tecnologias emergentes na área química em 2022.
Aerogel é um tipo de material sólido, que possui a menor densidade do mundo. A densidade é de 3 quilogramas por metro cúbico. O aerogel comum é o gel de aerogel de silício, feito pela primeira vez pelo cientista americano Kistler em 1931 para jogar com seus amigos. Existem muitos tipos de aerogéis, incluindo silício, carbono, enxofre, óxido metálico, metal e assim por diante. Aerogel é uma palavra composta. Aqui aero é um adjetivo que significa "no ar". Gel é obviamente gel. Literalmente significa gel de ar. O gel de qualquer substância pode ser chamado de aerogel, desde que possa ser seco para remover o solvente interno e manter sua forma basicamente inalterada, e o produto tenha alta porosidade e baixa densidade.
Como a densidade é extremamente baixa, o aerogel mais leve tem apenas 0,16 mg/cm3, um pouco menor que a densidade do ar, por isso também é chamado de "fumaça congelada" ou "fumaça azul". Devido às partículas extremamente pequenas em seu interior (em nível nanométrico), a luz visível se espalha menos ao passar por ela (espalhamento Rayleigh), assim como a luz solar passando pelo ar. Portanto, também parece azul como o céu (se nada mais estiver misturado) e ligeiramente vermelho quando visto na frente da luz. O céu é azul, enquanto o céu noturno é vermelho. Como mais de 80% do aerogel é ar, ele tem um efeito de isolamento térmico muito bom. Um aerogel de uma polegada de espessura equivale a 20 a 30 pedaços de vidro comum. Mesmo que o aerogel seja colocado entre a rosa e a chama, a rosa não será danificada em nada. O aerogel também tem uma variedade de usos na exploração espacial, incluindo a estação espacial russa "Peace" e as sondas americanas "Mars Pathfinder". Aerogéis também são usados ​​como detectores do efeito Cherenkov em experimentos de física de partículas. Um discriminador de partículas chamado Aerogel Cherenkov Counter (ACC) no detector experimental Belle da fábrica de mésons B, uma instituição de pesquisa de aceleradores de alta-energia, é um exemplo de aplicação recente. O aerogel utilizado neste detector possui características de baixo índice de refração entre líquido e gás, além de alta transmitância e estado sólido, o que é superior ao método tradicional de utilização de líquido criogênico ou ar de alta{16}}pressão. Entretanto, a sua leveza também é uma das suas vantagens.
Este novo material tem uma densidade de apenas 3,55 quilogramas por metro cúbico, o que é apenas 2,75 vezes a densidade do ar; A densidade da madeira seca de pinho (500 quilogramas por metro cúbico) é 140 vezes maior. Essa substância parece fumaça solidificada, mas sua composição é semelhante à do vidro. Devido à sua densidade extremamente baixa, é muito adequado para aplicações aeroespaciais. O Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, um novo aerogel desenvolvido pelo Dr. Jones, é composto principalmente de sílica pura. No processo de produção, o composto de silício líquido é primeiro misturado com o solvente líquido que pode evaporar rapidamente para formar o gel, e então o gel é seco em um instrumento semelhante a um digestor pressurizado, e após aquecimento e despressurização, uma estrutura esponjosa porosa é formada. A proporção de ar no aerogel final obtido pelo Dr. Jones foi responsável por 99,8%.
O aerogel às vezes é chamado de "fumaça sólida" ou "fumaça congelada" devido à sua cor translúcida e peso ultraleve. Este novo material pode parecer frágil, mas na verdade é muito resistente e durável, capaz de suportar temperaturas de até 1.400 graus Celsius. Estas características dos aerogéis têm muitas aplicações na exploração espacial. Materiais de aerogel são usados ​​​​na estação espacial russa "Peace" e na espaçonave americana "Mars Pathfinder".