AmberZine
OBSAH
Ondřej Novák -- StarWars: Epizoda 1 - Skrytá Hrozba

Petr Buryan -- Major Zeman: Legenda pokračuje?

Petr Frank -- Plastikové lahve

Petr Buryan -- Aerogel

Jiří Brossmann -- Recenze: Úsvit robotů, soumrak lidstva

Arron Flee -- Malé pivní zamyšlení

Arron Flee -- Zázrak

Hibi -- Ze světů fantasie

  
Aerogel

Petr Buryan
Aerogel na první pohled připomíná hologram. Jedná se však o mikroporézní netečnou látku, která je založena na bázi oxidu křemičitého. Tento velmi dobře izolační materiál má nejmenší měrnou hustotu ze všech dosud známých pevných látek. Proto se často nazývá "modrý dým", podle své charakteristické barvy. V jiných článcích se také můžeme setkat s označením "pevný kouř". Využití této látky je obrovské, můžeme dokonce tvrdit, že dnes ještě s touto látku neumíme dostatečně pracovat a využívat ji v rámci její možnosti. 

Historie

Aerogel byl objeven koncem třicátých let dvacátého století. Od té doby bylo již s touto látkou provedeno mnoho laboratorních a experimentálních pokusů. Ty nám pomohly detailně pochopit jeho výhody a umožnily vybudovat technologie pro a s aerogelem. 
 

Obr: Aerogel - látka pro příští tisíciletí?

První křemičitý aerogel byl vyroben ve vesmíru v dubnu 1996. Významně se aerogel podílel na nedávné misi Pathfinderu k Marsu. Aerogel chránil Sojourner proti okolnímu chladu při jeho pobytu na povrchu planety. Jedině díky aerogelu mohlo toto vozítko spolehlivě fungovat v okolním mrazu dosahujícího i 100 stupňů pod bodem mrazu. Nyní dotala tato látka ještě náročnější úkol od odborníků z NASA. Posbírat hvězdný prach a zachytit úlomky komety P/Wild2.

Technologie výroby

Látka se vyrábí z gelu oxidu křemičitého. Na první pohled by vám mohla připomínat želé, pomocí kterého si připravovali jídlo známé postavy ze seriálu Návštěvníci. Pak se gel zbaví kapalné části látky při tzv. superkritickém sušení (supercrytical drying). Látka si přitom udrží původní velikost a tvar. Získáme tím aerogel s jeho vynikajícími vlastnostmi.

Vlastnosti

Již víme, že tato látka má vynikající izolační schopnost. Pro lepší představu jen uvedu, že vrstva této látky o tloušťce jednoho palce má stejné izolační vlastnosti jako sklo 

Obr: 1.5 mm dlouhý vnik meteoritu zachycený aerogelem vyneseným do vesmíru raketou EURECA. Na tenkém konci lze vidět 10 mikronový projektil.
tlusté 32 palců. Pro svou další vlastnost byl tento materiál vybrán i pro sondu STARDUST. Při vnikání materiálu do aerogelu (a to i ve vysokých rychlostech) se tento materiál zachytí uvnitř, aniž by došlo k jakýmkoliv větším fyzikálním a chemickým změnám. Aerogel jej jednoduše uchopí a již nepustí. Přitom jej může chránit proti vnějšímu teplu až do 1400 stupňů Celsia. Mezi jeho další výrazné vlastnosti patří také index lomu světla, který se pohybuje v rozmezí 1 až 1.5.

Využití

Aerogel byl vyvinut v laboratořích JPL a tak je jeho využití směrováno na kosmické projekty. Jeho vlastnosti nám však také umožňují jeho široké uplatnění také u nás na Zemi. Především jeho izolační vlastnosti se mohou uplatnit při výrobě oken a tím příznivě ovlivnit celkovou energii potřebnou k vytápění našich bytů a zlepšit stav životního prostředí. Použití aerogelu ve stavebních materiálech vede k jejich vyšším izolačním vlastnostem. Výhodou je také nehořlavost materiálu a schopnost pohlcovat zvuk. Další velké využití je v letecké dopravě. Izolace letadla tvoří nemalou část jeho hmotnosti. S aerogelem získáme podstatně lehčí letadlo s lepšími parametry a menší spotřebou.

Aerogel a Stardust

Použití aerogelu hraje významnou roli při nadcházející misi sondy Stardust. Sběrač upevněný na sondě má za úkol s pomocí aerogelu zachytit z jedné strany hvězdný prach a z druhé kometární úlomky. Po nabrání vzorků se aerogel uzavře do speciální kapsle, 

Obr: Sběrač hvězdného prachu, který bude upevněn na Stardustu a jehož součástí je také aerogel.
která bude vyslána zpět na zem v návratovém modulu. Ten obsahuje padák pro měkké přistání plánované do Utahu (USA), tepelný štít pro bezpečný průlet atmosférou a samozřejmě navigační jednotku GPS. Vědci očekávají, že sonda donese mnoho zajímavých informací. Především částice zachycené v aerosolu mohou odhalit nové informace o mlhovině, ze které vznikla sluneční soustava. Jelikož se dopraví na Zem také úlomky komety P/Wild2, můžeme očekávat, že zjistíme také něco o úloze komet při ranném formování života. Návrat sondy Stardust je plánován na rok 2006.

 
Víte, že ...
... index jeho lomu světla je mezi 1 - 1.5
... izolační vlastnosti jsou vynikající až do 1400 stupňů Celsia
... hmotnost aerogelu velikosti člověka se blíží 0.5 kilogramům
... se skládá z 99.9 % ze vzduchu a 0.1 % oxidu křemičitého
... má 1000 krát menší hustotu než sklo
... se podílel na misích jako Pathfinder nebo Stardust
?

Některé zdroje použité k tvorbě článku:

PeB - 23.09.1999