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エアロゲルの仕組み

エアロゲルは、相互接続された細孔のネットワークを備えた軽量で非常に多孔質の材料です。それらは、液体成分をゲルから除去し、固体構造を残して作られます。 Aerogelsには、以下を含む多くのユニークなプロパティがあります。

*非常に低い密度:エアロゲルは通常、95-99.8%の空気であり、既知の最も濃い固形物の一部になります。

*高い特定の表面積:エアロゲルは、単位質量あたり非常に大きな表面積を持っています。

*熱伝導率が低い:エアロゲルは優れた熱絶縁体であり、熱伝導率は0.003 w/(m・k)という低いものです。

*光学的透明度:一部のエアロゲルは可視光に対して透明であり、窓や天窓などのアプリケーションに役立ちます。

エアロゲルはさまざまな方法で作られていますが、最も一般的なのはゾルゲルプロセスです。このプロセスでは、前駆体溶液が最初に準備され、ゲル化剤、溶媒、触媒を含む。次に、前駆体溶液を加熱または冷却して、架橋ポリマーの固体ネットワークの形成であるゲル化を誘導します。次に、ゲルを溶媒で洗浄して残りの液体を除去し、得られたエアロゲルを乾燥させます。

Aerogelsには、以下を含む多くの潜在的なアプリケーションがあります。

*熱断熱材:エアロゲルは、建物、電化製品、産業用具の熱断熱材として使用できます。

*防音:エアロゲルは、音波を吸収するために使用でき、ノイズバリアや音響パネルなどのアプリケーションに役立ちます。

*ろ過:エアロゲルを使用して、空気と水から粒子をろ過できます。

*薬物送達:エアロゲルは、身体の特定の部分に薬物を届けるために使用できます。

*エネルギー貯蔵:エアロゲルを使用して、水素やその他のガスを貯蔵できます。

Aerogelsは、幅広い潜在的なアプリケーションを備えた有望な新しいクラスの材料です。それらのユニークな特性により、熱断熱から薬物送達まで、さまざまな用途に最適です。 Aerogelsの研究が続くにつれて、これらの材料の新しいアプリケーションが発見される可能性があります。

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