г. Новосибирск

ул. Светлановская, 50 

ТВК "Большая Медведица", 1 этаж 

(383) 230-36-63

Итальянская сантехника для

ценителей индивидуальности

Заказать звонок

  • a1.jpg
  • a2.jpg
  • a3.jpg
  • a4.jpg
  • a5.jpg

Новый керамический аэрогель противостоит экстремальному давлению и температурам

Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) вместе с сотрудниками в восьми других исследовательских институтах создали чрезвычайно легкий, очень прочный керамический аэрогель. Этот материал может быть использован для таких применений, как изоляция космических кораблей, потому что он может противостоять сильному давлению и серьезным изменениям температуры, которые испытывают космические миссии.

 

Керамические аэрогели используются для изоляции промышленного оборудования с 1990-х годов, а также для изоляции научного оборудования в миссиях НАСА на марсоходе. Но эта новая версия намного более долговечна после воздействия сильной жары и многократных скачков температуры, и намного легче. Его уникальный атомный состав и микроскопическая структура также делают его необычайно эластичным.

При нагревании керамический аэрогель сжимается, а не расширяется, как это делает другая керамика. Он также сжимается перпендикулярно направлению сжатия - представьте, что вы нажимаете теннисный мяч на столе, и центр шара перемещается внутрь, а не расширяется. Это противоположно тому, как реагирует большинство материалов при сжатии. В результате материал становится гораздо более гибким и менее хрупким, чем современные керамические аэрогели современного уровня: его можно сжать до 5% от его первоначального объема и полностью восстановить, тогда как другие существующие аэрогели могут быть сжаты только до примерно 20%, а затем полностью восстановиться.

Исследование, о котором сообщается в статье «Наука», было проведено Сянфэном Дуаном, профессором химии и биохимии в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, Ю Хуаном, профессором материаловедения и инженерии в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, и Хуэем Ли из Харбинского технологического института в Китае. Первыми авторами исследования являются Сян Сюй, приглашенный постдокторант по химии в UCLA из Харбинского технологического института, Цянцзян Чжан из Университета Ланьчжоу в Китае и Мэнлун Хао из Университета Калифорнии (UC), Беркли и Юго-восточного университета в Китае. Другие члены исследовательской группы были из Калифорнийского университета в Беркли, Университета Пердью, Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, Университета Ланьчжоу, Университета Хунань в Китае и Университета Кинга Сауда в Саудовской Аравии.

Несмотря на то, что более 99% их объема составляет воздух, аэрогели прочны и структурно очень прочны для своего веса. Они могут быть изготовлены из многих типов материалов, включая керамику, оксиды углерода или металла. По сравнению с другими изоляторами, аэрогели на керамической основе превосходно защищают от экстремальных температур, имеют сверхнизкую плотность и обладают высокой устойчивостью к огню и коррозии - все эти качества хорошо подходят для космических кораблей многоразового использования.

Но современные керамические аэрогели очень хрупкие и имеют тенденцию к разрушению после многократного воздействия экстремальной жары и резких перепадов температуры, которые распространены в космическом путешествии. Новый материал сделан из тонких слоев нитрида бора, керамики, с атомами, которые связаны в форме шестиугольника, как проволочная сетка.

В исследовании, проводимом UCLA, этот керамический аэрогель выдерживал условия, которые обычно разрушали бы другие аэрогели. Он выдержал сотни воздействий внезапных и экстремальных скачков температуры, когда инженеры поднимали и понижали температуру в испытательном контейнере от -198 ° C до 900 ° C всего за несколько секунд. В другом испытании материал потерял менее 1% своей механической прочности после хранения в течение одной недели при 1400 ° C.