នៅឆ្នាំ 1931 Kistler បានបំបែកអង្គធាតុរាវចេញពីវត្ថុរឹងដោយប្រើបច្ចេកទេសសម្ងួតដែលមានជាតិអាល់កុល ហើយរក្សារចនាសម្ព័ន្ធឧស្ម័នមិនឱ្យរួញ និងដួលរលំ ដែលបណ្តាលឱ្យមានខ្យល់អាកាសនៅក្នុងពិភពលោក។
និយមន័យនៃ Airgel
Airgel គឺជាវត្ថុធាតុរឹង nano-porous amorphous ទម្ងន់ស្រាល ជាមួយនឹងភាគល្អិតខ្នាតតូចខ្នាតណាណូម៉ែត្រ ប្រមូលផ្តុំគ្នាទៅវិញទៅមក ដើម្បីបង្កើតជារចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញ porous ខ្នាតណាណូម៉ែត្រ និងពោរពេញទៅដោយប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយបែកខ្ចាត់ខ្ចាយឧស្ម័នមួយចំនួនធំនៅក្នុងគ្រោងបណ្តាញ។
Aerogels មិនត្រឹមតែជាសម្ភារៈមុខងារប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែក៏ជាស្ថានភាពថ្មីនៃបញ្ហាផងដែរ។ ស្ថានភាពរបស់ airgel គឺខុសគ្នាជាមូលដ្ឋានពីស្ថានភាពផ្សេងទៀតនៃរូបធាតុនៅក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិជាច្រើន។ វាមានទំហំ និងរូបរាងថេរដូចជារូបធាតុរឹង ប៉ុន្តែដង់ស៊ីតេជាក់ស្តែងរបស់វាអាចមានចាប់ពីអតិបរមា 1 g/cm³ ដល់ 0.001 g/cm³ (ទាបជាងដង់ស៊ីតេនៃខ្យល់); ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ វាមានរចនាសម្ព័ន្ធ porous ដូចអេប៉ុង ជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិជាច្រើននៃមីក្រូទស្សន៍ (គ្រោងឆ្អឹងណាណូ) ម៉ាក្រូស្កូប (សារធាតុខាប់) និងលក្ខណៈ mesoscopic (រចនាសម្ព័ន្ធពហុកម្រិត និងប្រភាគ) ដែលធ្វើឱ្យ aerogels មានលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសជាច្រើន។ វាបង្ហាញនូវចរន្តកំដៅទាបណាស់ ម៉ូឌុលនៃការបត់បែនទាបបំផុត អត្រា phonon ទាបបំផុត សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរទាបបំផុត ថេរ dielectric ទាប ល្បឿនសំឡេងទាបខ្លាំង ផ្ទៃជាក់លាក់ខ្ពស់ ដង់ស៊ីតេធំទូលាយ និងការបែងចែកសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរ។ល។
ចំណាត់ថ្នាក់នៃ Aerogels
មានជួរធំទូលាយនៃ aerogels ដែលគ្របដណ្តប់ស្ទើរតែគ្រប់ប្រព័ន្ធសម្ភារៈទាំងអស់។ ជាទូទៅយោងទៅតាមសមាសភាពគីមី ពួកវាអាចបែងចែកទៅជា aerogels សរីរាង្គ aerogels inorganic និង aerogels សមាសធាតុ។ល។ Aerogels ក៏អាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ទៅជា silicon, carbon, sulfur, metal oxides and metal systems នេះបើយោងតាមសមាសធាតុចម្បងរបស់វា។
ស្ថានភាព និងតួនាទីរបស់ Aerogels
អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនិយាយថា aerogels នឹងផ្លាស់ប្តូរពិភពលោក។
Airgel ត្រូវបានគេចុះបញ្ជីជាបញ្ហាវិទ្យាសាស្ត្រនិងបច្ចេកវិជ្ជាក្តៅបំផុតមួយក្នុងលេខ 10 នៃទស្សនាវដ្ដីវិទ្យាសាស្ត្រអាមេរិក។ នៅថ្ងៃទី 250 ខែសីហា ឆ្នាំ 20 កាសែត The Times បានរាយការណ៍ថា Airgel គឺជាសារធាតុរឹងស្រាលបំផុតរបស់ពិភពលោក ដែលអាចទប់ទល់នឹងកម្លាំងផ្ទុះនៃ 2007kg នៃឌីណាមិត និងការពារអ្នកចេញពីកំដៅនៃ blowtorch លើសពី 1 ° C ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រកំពុងស្វែងរកការប្រើប្រាស់ airgel នៅក្នុងអ្វីៗគ្រប់យ៉ាង ចាប់ពីឧបករណ៍អវកាសដែលមានអ៊ីសូឡង់ខ្ពស់ រហូតដល់ supercapacitor រហូតដល់កាតាលីករដល់រ៉ាកែតវាយកូនបាល់ជំនាន់ក្រោយ។ ក្រុមហ៊ុន Airgel សន្យាថានឹងប្រកួតប្រជែងជាមួយសម្ភារៈរឿងព្រេងនិទានជាច្រើនជំនាន់ដូចជាជ័រ phenolic ពីទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1300 ជាតិសរសៃកាបូនពីទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1930 និងស៊ីលីកូនពីទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 ។
Airgel ត្រូវបានចុះក្នុងសៀវភៅកំណត់ត្រាពិភពលោកហ្គីណេសជាច្រើនដងថាជាវត្ថុរឹងស្រាលបំផុតរបស់ពិភពលោក។ Airgel ក៏មានចរន្តកំដៅ និងសន្ទស្សន៍ចំណាំងផ្លាតទាបខ្លាំង ហើយមានអ៊ីសូឡង់ច្រើនជាង 39 ដងនៃសរសៃកញ្ចក់ល្អបំផុត។ Airgel ត្រូវបានគេប្រើប្រាស់ដើម្បីកំដៅស្ថានីយ៍អវកាស Mir របស់រុស្ស៊ី និងយានអវកាស Mars Pathfinder របស់សហរដ្ឋអាមេរិក ហើយបានដើរតួយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងឧស្សាហកម្មអវកាសរួចទៅហើយ។
ប្រវត្តិនៃការអភិវឌ្ឍន៍ Airgel
1931 aerogels ត្រូវបានរៀបចំជាលើកដំបូងដោយ Kistler នៅសាកលវិទ្យាល័យ Stanford សហរដ្ឋអាមេរិក។
1985 សន្និសីទដំបូងស្តីពី aerogels ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា ISA ត្រូវបានរៀបចំឡើងដោយវិទ្យាស្ថានរូបវិទ្យានៅសាកលវិទ្យាល័យ Würzburg ប្រទេសអាល្លឺម៉ង់។
1993, aerogels ត្រូវបានគេប្រើសម្រាប់ការពារអាវកាស យានអវកាស និងយានអវកាស។
ឆ្នាំ 2002 Aspen Aerogel ដែលជាក្រុមហ៊ុន NASA ត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីអភិវឌ្ឍ និងផលិត aerogels ។
2004 ការស្រាវជ្រាវ airgel ធ្វើឡើងដោយវិទ្យាស្ថានស្រាវជ្រាវក្នុងស្រុករបស់ចិន។
ឆ្នាំ 2006 ក្រុមហ៊ុន airgel ក្នុងស្រុកនៅក្នុងប្រទេសចិនបានចាប់ផ្តើមអភិវឌ្ឍ aerogels ។
ឆ្នាំ 2017 ប្រទេសចិនបានផ្សព្វផ្សាយ, GB/T 34336-201, ផលិតផលអ៊ីសូឡង់សមាសធាតុ Airgel ដែលមិនផុយស្រួយ
ឆ្នាំ 2021 ក្រុមប្រឹក្សារដ្ឋបានចេញ "ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់ការឡើងដល់កំពូលនៃកាបូននៅឆ្នាំ 2023" ស្តីពីការពន្លឿនការស្រាវជ្រាវ និងការអភិវឌ្ឍនៃជាតិសរសៃកាបូន អេរ៉ូហ្សែល ដែកពិសេស និងសម្ភារៈមូលដ្ឋានផ្សេងទៀត។
លក្ខណៈសម្បត្តិសំខាន់នៃ Aerogels
(1) ពន្លឺខ្លាំង។ Airgel គឺជាវត្ថុរឹងដ៏ក្រាស់បំផុតរបស់ពិភពលោក ដែលមានដង់ស៊ីតេអប្បបរមាមួយភាគប្រាំមួយនៃម៉ាស់ខ្យល់។ ជួរនៃការប្រែប្រួលដង់ស៊ីតេជាទូទៅគឺ 0.001 ~ 1g / cm³ ។
(2) porosity ខ្ពស់ និងផ្ទៃជាក់លាក់ខ្ពស់។ porosity គឺ 80% ~ 99.9%, ផ្ទៃជាក់លាក់គឺ 200 ~ 1000m2 / g និងទំហំធម្មតានៃរន្ធញើសគឺ 1 ~ 100nm ។
(3) អ៊ីសូឡង់កម្ដៅ។ រចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញ nano-net ស្តើងរបស់ aerogel មានប្រសិទ្ធភាពកំណត់ការសាយភាយនៃកំដៅក្នុងមូលដ្ឋាន ហើយចរន្តកំដៅនៃសភាពរឹងរបស់វាគឺ 2~3 លំដាប់នៃរ៉ិចទ័រទាបជាងសម្ភារៈកញ្ចក់ដែលត្រូវគ្នា។
គោលការណ៍នៃអ៊ីសូឡង់កម្ដៅ airgel
កាត់បន្ថយការផ្ទេរកំដៅ៖ ចំនួនភាគល្អិត nanoparticles គ្មានកំណត់នៅក្នុង airgel បង្កើតជាគ្រោងឆ្អឹងសំណាញ់ ហើយកំដៅអាចហូរតាមចំនួនភាគល្អិតណាណូដែលមិនកំណត់។ លំហូរកំដៅអាចត្រូវបានធ្វើឡើងតាមចំនួនភាគល្អិត nanoparticles ដែលគ្មានដែនកំណត់ ដែលបណ្តាលឱ្យមានផ្លូវស្ទើរតែគ្មានកំណត់នៃការផ្ទេរកំដៅនៅក្នុងអង្គធាតុរឹង។ ការផ្ទេរកំដៅនៅក្នុងអង្គធាតុរឹងត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅកម្រិតទាបបំផុត។
ការរារាំងដំណើរកម្ដៅ ៖ ទំហំរន្ធញើសជាមធ្យមរបស់អេរ៉ូជែលគឺ 20-40 nm ដែលតូចជាងជួរសេរីជាមធ្យមនៃម៉ូលេគុលឧស្ម័ន 69 nm ហើយម៉ូលេគុលឧស្ម័ននៅក្នុងរន្ធញើសបាត់បង់សមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការធ្វើចលនាដោយសេរី ដែលធ្វើឱ្យដំណើរកម្ដៅស្ទើរតែមិនអាចទៅរួច។
វិទ្យុសកម្មកម្ដៅថយចុះ ៖ ជញ្ជាំងរន្ធញើសដែលបង្កើតឡើងដោយភាគល្អិតណាណូនៅក្នុងអេរ៉ូហ្សែលគឺជាខែលអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ហើយចំនួនខែលគ្មានកំណត់កាត់បន្ថយវិទ្យុសកម្មកម្ដៅយ៉ាងខ្លាំង។
(4) កាតាលីករ។ ទំហំភាគល្អិតតូច ផ្ទៃជាក់លាក់ខ្ពស់ និងដង់ស៊ីតេទាបនៃ airgel ធ្វើឱ្យសកម្មភាព និងជម្រើសនៃកាតាលីករ airgel ខ្ពស់ជាងកាតាលីករធម្មតា ហើយសមាសធាតុសកម្មអាចបែកខ្ចាត់ខ្ចាយស្មើៗគ្នានៅក្នុងក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន ហើយវាក៏មានស្ថេរភាពកម្ដៅដ៏ល្អ ដែលអាចកាត់បន្ថយការកើតឡើងនៃប្រតិកម្មចំហៀងបានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។
(5) អ៊ីសូឡង់សំឡេង។ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃល្បឿនសំឡេងទាបនៃ aerogels ធ្វើឱ្យពួកវាជាសម្ភារៈដ៏ល្អសម្រាប់ការពន្យាពេលសូរស័ព្ទ ឬអ៊ីសូឡង់សំឡេងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ ជួរអថេរនៃ impedance សូរស័ព្ទនៃ airgel គឺធំ [103 ~ 107kg/(㎡-s)] ដែលជាសម្ភារៈ coupling resistance សូរស័ព្ទដ៏ល្អសម្រាប់ឧបករណ៍ចាប់ ultrasonic ។ ធន់ទ្រាំសូរស័ព្ទនៃសេរ៉ាមិច piezoelectric ដែលប្រើសម្រាប់ម៉ាស៊ីនភ្លើង ultrasonic និងឧបករណ៍រាវរកគឺ 1.5×107kg/(㎡-s) ខណៈពេលដែលភាពធន់សូរស័ព្ទនៃខ្យល់គឺត្រឹមតែ 400kg/(㎡-s) ប៉ុណ្ណោះ។ ការប្រើប្រាស់ silicon airgel ដែលមានកម្រាស់ 1/4 រលកប្រវែង និងដង់ស៊ីតេប្រហែល 0.3g/cm³ ដោយសារសម្ភារៈភ្ជាប់ធន់ទ្រាំសូរស័ព្ទរវាងសេរ៉ាមិច piezoelectric និងខ្យល់អាចបង្កើនអាំងតង់ស៊ីតេសំឡេង 30dB ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាពបញ្ជូននៃរលកសូរស័ព្ទ និងកាត់បន្ថយសមាមាត្រសញ្ញាទៅសំលេងរំខាននៅក្នុងកម្មវិធីឧបករណ៍។
(6) ដំណើរការតម្រង។ Nanostructured aerogels ក៏អាចត្រូវបានប្រើជាប្រភេទថ្មីនៃសម្ភារៈចម្រោះឧស្ម័នដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ ដោយសារតែផ្ទៃជាក់លាក់ដ៏ធំពិសេសរបស់វា អេរ៉ូហ្គេលត្រូវបានអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រហៅថា "អេប៉ុងដ៏អស្ចារ្យ" ហើយល្អសម្រាប់ស្រូបយកសារធាតុពុលក្នុងទឹក បឺតយកសំណ និងបារតចេញពីទឹក ដែលធ្វើឱ្យពួកវាក្លាយជាសម្ភារៈដ៏ល្អសម្រាប់ដោះស្រាយគ្រោះមហន្តរាយបរិស្ថាន។
(7) លក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិក។ Pure SiO₂ airgel មានតម្លាភាព និងគ្មានពណ៌ ហើយសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែររបស់វា (1.006 ~ 1.06) គឺនៅជិតនឹងខ្យល់ ដែលមានន័យថា SiO₂ airgel ស្ទើរតែមិនបាត់បង់ការឆ្លុះបញ្ចាំងទៅនឹងពន្លឺដែលកើតឡើង ហើយអាចបញ្ជូនពន្លឺព្រះអាទិត្យយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។ ដូច្នេះវាអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីធ្វើអ៊ីសូឡង់និងកញ្ចក់កាត់បន្ថយសំលេង។
ព័ត៌មានបន្ថែម ឬសន្លឹកកាលបរិច្ឆេទបច្ចេកទេស និងសន្លឹកទិន្នន័យសុវត្ថិភាពសម្ភារៈ សូមទាក់ទងមកយើងខ្ញុំតាមរយៈអ៊ីមែល៖ [email protected] ឬទូរស័ព្ទមកយើងខ្ញុំតាមរយៈលេខ៖ +86-28-8411-1861។
រូបភាព និងអត្ថបទខ្លះត្រូវបានផលិតឡើងវិញពីអ៊ីនធឺណិត ហើយការរក្សាសិទ្ធិជាកម្មសិទ្ធិរបស់អ្នកនិពន្ធដើម។ ប្រសិនបើមានការបំពាន សូមទាក់ទងមកយើងខ្ញុំដើម្បីលុបចេញ។