Bez zařazení

Článků v rubrice: 354

Aerogely – pevné látky lehčí vzduchu

Ve 30. letech 20. století americký chemik Samuel Kistler vyrobil nejlehčí pevnou látku na světě. Jemným způsobem odstranil kapalinu ze silikagelu a zůstala mu čistá kostra s nanootvory. Kostra obsahovala 99 % vzduchu a vypadala jako zmrzlý kouř. Kistler ji nazval „aerogel“.

Fotogalerie (1)
Kostky aerogelu

Po celá desetiletí byl aerogel považován za pouhou kuriozitu. Byl velmi křehký, což omezovalo jeho využitelnost. V průběhu posledního desetiletí ale došlo ke změně. Chemici zesílili aerogel skleněnými vlákny a impregnovali ho tenkými polymerovými řetězci tak, aby byl pružnější. Celopolymerový aerogel, navržený týmem v Glenn Research Center, Cleveland, (patřící pod NASA), je údajně tak pružný jako guma, ale 500krát pevnější než byl původní Kistlerův originál.

Praktické uplatnění

V současné době se objevují jeho četné aplikace. Díky obsahu zadrženého vzduchu je například vynikajícím izolačním materiálem: pouhý centimetr tlustá izolace nahradí pěticentimetrovou vrstvu kvalitní izolační pěny. Průhledná eko-okna vyrobená z aerogelu mohou udržet budovy teplejšími lépe než konvenční okna se dvěma skly – a to při minimální váze. Také oděvy pro zimní sporty stále častěji obsahují aerogel. A tabletový počítač Nexus 7 firmy Google má kryt z plastového aerogelu, který váží pouze polovinu ve srovnání s konvenčním plastovým krytem.

 

Kovová nanopěna

Největší naději ale slibuje nový typ aerogelu – kovová nanopěna, v níž jsou atomy uspořádány jako v kovu a nikoliv jako atomy v křemeni nebo polymeru. Jednoduchý způsob, jak tyto kovové pěny vyrobit, objevil v roce 2005 tým výzkumníků z Los Alamos National Laboratory, New Mexico. Po spálení pelet určitých kovových sloučenin zůstala struktura podobná aerogelu.
Ačkoliv tento aerogel je nepoužitelný jako izolace, mají kovové nanopěny zajímavé kombinace vlastností: mají velmi nízkou plošnou hustotu (okolo 1/3 000 g/m2), jsou elektricky vodivé a chemicky aktivní. Tyto vlastnosti poskytují nové možnosti využití. Chemicky aktivní železné nebo niklové skelety by mohly v příští generaci katalytických konvertorů pomoci snížit množství drahých kovů, například platiny. Beryliové nanopěny, použité k výrobě lehkých struktur, by mohly skladovat až 10 váhových procent vodíku. V kovových nanopěnách by se tedy mohlo skladovat palivo pro automobily na vodíkový pohon. (Kovové hydridy jsou pro tyto účely sice lepší, ale pro uvolnění vodíku vyžadují vysoké teploty.) Nanopěny z katalytické mědi by mohly být nenákladným způsobem využity i k odsávání CO2 z atmosféry za účelem výroby průmyslově užitečných uhlovodíků.

Podle: Ben Crystall: Aerogels – solids lighter than air. New Scientist, 2014, č. 2990, s. 39.
Překlad: Václav Vaněk

Václav Vaněk
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Zátěžový test dobíječek elektromobilů

Premiérový český test souběžného dobíjení šesti elektromobilů na třech stanicích a současně málo vídané doplňování baterií 12 e-aut jedné značky v místě a čase.

Oblíbená Soutěž „Vím proč“ startuje pošesté

Na tři minuty se stát Newtonem, Einsteinem nebo Curie-Sklodowskou, natočit zajímavý fyzikální pokus a vyhrát 200 000 korun pro svou školu.

Plovoucí fotovoltaické elektrárny – řešení pro země s nedostatkem půdy

Kromě nestálosti a nepředvídanosti výroby jsou zřejmě největší nevýhodou solárních elektráren velké zábory zemědělské půdy. Tuto nevýhodu se stále více zemí snaží řešit umisťováním fotovoltaických panelů na střechy továrních hal, obchodních center, úřadů i obytných domů.

Jak améby zvládly bludiště

Možná jste slyšeli o pověstném labyrintu Jindřicha VIII., který se rozprostírá na ploše 1 300 m² poblíž paláce Hampton Court u Londýna. Labyrint byl založen kolem roku 1690, je ze sestříhaného živého plotu a abyste jej celý prošli, musíte ujít 800 m.

Vyrobte si model tokamaku 3D tiskem

Mnoho nadšenců již dnes vlastní 3D tiskárnu, nebo má přístup k nějaké profesionální. Což takhle vyrobit si tokamak? Totiž alespoň jeho názorný a rozebíratelný model. Program je nyní k dispozici volně na stránkách ITER pro studenty, učitele a „fúzní nadšence“ po celém světě.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail