текст
Сотрудники девяти университетов создали прочный керамический аэрогель
Материал может быть использован при изоляции космического корабля, потому что он может противостоять сильной жаре и серьезным изменениям температуры, которым подвергаются космические миссии.
Керамические аэрогели используются для изоляции промышленного и научного оборудования в «марсоходных» миссиях NASA. Новая версия аэрогеля намного долговечнее после воздействия сильной жары и многократных скачков температуры, и намного легче. Ее уникальный атомный состав и микроскопическая структура также делают его необычайно эластичным. Исследование опубликовано в журнале Science.
При нагревании материал аэрогеля сжимается, а не расширяется, как это делает другая керамика. Он также сжимается перпендикулярно направлению сжатия – представьте, что вы нажимаете на теннисный мяч на столе, и центр шара движется внутрь, а не расширяется в противоположность тому, как реагирует большинство материалов на сжатие. В результате материал гораздо более гибкий и менее хрупкий, чем современные керамические аэрогели – он может быть сжат до 5 процентов от его первоначального объема и полностью восстановлен, в то время как другие существующие аэрогели могут быть сжаты только до примерно 20 процентов.
Несмотря на то, что более 99 процентов объема аэрогелей составляет воздух, они прочные и могут быть изготовлены из многих материалов, включая керамику, оксиды углерода или металла. По сравнению с другими изоляторами, аэрогели на керамической основе превосходно блокируют экстремальные температуры, имеют сверхнизкую плотность и очень устойчивы к огню и коррозии – все качества, которые 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, что часто случается в космосе. Новый материал сделан из тонких слоев нитрида бора, керамики, с атомами, которые соединены в шестиугольные узоры, как проволочная сетка.
В исследовании гель выдержал сотни воздействий внезапных и экстремальных скачков температуры, когда инженеры поднимали и понижали температуру в испытательном контейнере от минус 198 градусов по Цельсию до 900 градусов выше нуля всего за несколько секунд. В другом тесте аэрогель потерял менее 1 процента своей механической прочности после хранения в течение одной недели при 1400 градусах Цельсия.
«Ключом к долговечности нашего нового керамического аэрогеля является его уникальная архитектура. Его гибкость помогает ему выдерживать удары от экстремальных тепловых и температурных ударов, которые могут привести к выходу из строя других керамических аэрогелей», – сообщили авторы изобретения.
Технологии
Полина Агеева
Машины и Механизмы
Всего 0 комментариев
InSight разместил на Марсе инструмент для измерения температуры
Ученые создали нанопрепарат, облегчающий боль, но не вызывающий зависимости
