Okei, varmuuskopioidaan, syntymässä saattaa olla hiukan harhaanjohtava, koska aerogeelit keksittiin vuosikymmeniä sitten! Aerogeelejä, jotka ovat maailman kevyimpiä kiinteitä materiaaleja, on käytetty pääasiassa NASA-sovelluksissa, ja viime aikoihin asti ihmisten on ollut hyvin vaikea tarttua niihin kirjaimellisesti kuin kuvallisesti. Aerogeelit ovat uskomattoman kevyitä (vain kolme kertaa raskaampi kuin ilma!), vahva ja erittäin eristävä, ja niitä käytetään nyt tosielämän eristeinä.
Mitä Aerogeelit ovat?
Helpoin tapa selittää aerogeelejä on vertaamalla niitä Jell-O: iin. Kun jello jätetään pois, se kuivuu, kutistuu ja nesteet, joissa aiemmin olivat, ovat tuhansia pieniä huokosia. Aerogeelit luodaan pääosin samalla tavalla, paitsi prosessin kautta, jota kutsutaan ”ylikriittiseksi kuivattavaksi” aerogeeliksi valmistetaan siten, että ne eivät kutistu, kun neste uutetaan, ja ne pitävät tyypillisesti 90-99% alkuperäisestä äänenvoimakkuutta. Vaikka se koostuu tässä vaiheessa pääosin ilmasta, se voi myös pitää painoaan 500-4000 kertaa. Tämän koostumuksen takia aerogeeleillä on erittäin alhainen lämmönjohtavuus, ne kestävät erittäin korkeaa lämpöä ja ovat vedenkestäviä, toisin kuin useimmat muut eristykset, jotka on käsiteltävä kemiallisesti näiden ominaisuuksien saamiseksi.
Aerogeelityypit
Airgel ei tarkoita tiettyä ainetta, vaan aineen geometriaa. Ellei toisin mainita, Aerogeelit valmistetaan yleisimmin piidioksidista tai muuten hiilestä, mutta ne voivat todella olla valmistettu monen tyyppisistä raaka-aineista. Silikageeligeelit ovat yleensä läpinäkyviä ja niiden väri voi olla sininen.
Aerogeelit eristeinä
Aerogeelien uskomattoman matala tiheys ja suuri pinta-ala tekevät siitä sekä loistavan kevyen rakennemateriaalin että supereristimen. Aerogeelit tarjoavat korkeimman R-arvon tuumaa kohti kuin mikään muu markkinoilla oleva eriste. Niiden luokitus on yli 10 tuumaa kohti verrattuna suljettujen kennojen eristykseen R-6 ja lasikuitun R-3. Raakatilassaan oleva ilmageeli on kuitenkin hyvin hauras ja joustamaton, joten se on yhdistettävä muihin materiaaleihin, joita käytetään tosielämän sovelluksissa.
Läpinäkyvän luonteensa vuoksi piidioksidiaerogeelit toimivat hyvin lasikerrosten väliin sijoitettuna. Tämän tyyppisissä sovelluksissa aerogeelien eristyspotentiaali on todella jännittävä, koska ikkunat ja lasi ovat rakennuksen heikoimpia kohtia. Ikkunoiden täyttäminen ilmageelillä lisäisi niiden eristysarvoa säilyttäen samalla läpinäkyvän laadun. Tämän tyyppinen sovellus nähtiin viimeisimmässä Solar Decathalon kilpailu.
Toinen yleinen ilmageelieristys on niiden käyttäminen huovan muodossa. Tässä sovelluksessa aerogeelit kudotaan kuidulla, jotta ne olisivat joustavia. Nämä lepakot voidaan kääriä putkien ympärille, sijoittaa kaareviin seiniin ja asentaa onteloihin. Runkorakenteisissa rakennuksissa ohuet ilmageeliliuskat voidaan levittää nastoihin lämmönsiirron estämiseksi. Koska tässä muodossa olevat aerogeelit on kudottu kuiduilla, ne ovat läpinäkymättömiä, yleensä valkoisia tai harmaita.
Airgel-tuotteet
Korkeiden kustannusten vuoksi airgeliä on käytetty pääasiassa huipputeknisissä teollisuussovelluksissa, kuten öljy- ja kaasuputkien eristämisessä, NASA-avaruusalusten eristyksessä ja erottelukokoelmana.
Teknologian edistyessä ja hintojen laskiessa useat yritykset pitävät kuitenkin erilaisia airgel-tuotteita, joita voidaan käyttää jopa asuntokohteissa:
• Cabot: Cabot's Nanogelia käytetään ikkunayksiköiden eristämiseen, öljy- ja kaasuputkien käärimiseen, kudotaan ulkovaatteisiin sekä rakeina ja huovina rakennussovelluksiin.
• Aspen Aerogels: Aspen Aerogels Spaceloft -tuotetta on saatavana batteina korvaamaan perinteinen lasikuitu- ja selluloosaeristys. Se tarjoaa korkeimman R-arvon, 10,3, kuin mikään muu markkinoilla oleva tuote.
• ThermaBlok: Thermablok tekee itseliimautuvan nauhan ilmageelieristeestä, joka voidaan levittää suoraan nastoille estääksesi "lämpösillan", joka on lämmönjohtavuus nastojen läpi.