Vật liệu nhẹ nhất trên thế giới

Với cấu trúc “ khí lẫn rắn” như vậy, Aerogel là loại vật liệu nhẹ nhất thế giới mà con người từng biết đến. Nó nhẹ đến mức, có thể đặt được trên một bông hoa.

Aerogel được sản xuất bằng cách tách thành phần chất lỏng ra khỏi gel thông qua quá trình sấy khô siêu tới hạn. Phương pháp này cho phép chất lỏng được làm khô từ từ mà không làm sụp lưới chất rắn trong gel do hiện tượng mao dẫn.Với thể tích 1 inch khối (khoảng 16,3 ml) có thể dát mỏng và phủ lên toàn bộ một sân bóng đá. Cùng với đặc tính này, có một số điều thú vị về Aerogel (loại silica):

Giữ 15 mục trong sách kỷ lục Guinness cho các thuộc tính vật chất, điển hình là nhẹ nhất, rắn nhất, cách điện tốt nhất và mật độ vật chất thấp nhất.
90% thể tích là không khí.
Nặng hơn không khí 3 lần và nhẹ hơn thủy tinh 1.000 lần.

Mặc dù rất nhẹ nhưng một vật làm bằng Aerogel có khả năng “cõng” một vật khác có trọng lượng gấp 500 đến 4.000 lần trọng lượng của nó.

Nó cũng có khả năng cho không khí xuyên qua, chống cháy và có thể thấm cả dầu lẫn nước. Chưa hết, Aerogel vừa có thể làm dây dẫn điện vừa có thể trở thành một chất cách điện tốt nhất từ trước tới nay khi được pha trộn với một số vật liệu khác.

Với những khả năng phi thường đó, Aerogel xứng đáng với cái tên “vật liệu tốt nhất hành tinh”. Với ngần ấy tính năng ưu việt, Aerogel có thể được áp dụng trong rất nhiều lĩnh vực, cho phép con người làm được những điều chưa từng làm được với các loại vật liệu trước đó.

Tuy nhiên, chi phí sản xuất Aerogel rất lớn, do mỗi lần chỉ sản xuất được một lượng rất nhỏ và điều kiện sản xuất yêu cầu những thiết bị tối tân. Mức giá hiện nay khá đắt, khoảng 100 USD cho mỗi centimet khối, tương đương 23.000 USD mỗi pound (khoảng 453,6 g).

Khi mới xuất hiện, Aerogel được ứng dụng ở trong mọi lĩnh vực mà con người có thể tưởng tượng ra, từ các sản phẩm trang điểm dành cho các quý bà cho đến những thứ lãng mạn hơn như làm sơn cho…bom napan. Chúng cũng được sử dụng trong các đầu lọc thuốc lá hay bộ phận cách nhiệt cho tủ lạnh.

Bởi vì cấu trúc độc đáo của nó, Aerogel cũng được sử dụng như là một chất cách điện “lì lợm” nhất trên trái đất. Những bộ quần áo siêu cách điện sử dụng cấu trúc Aerogel có thể hoàn toàn chống lại ba hiện tượng truyền nhiệt: đối lưu, dẫn nhiệt và bức xạ. Không có mô tả ảnh.

Ứng dụng rộng dãi và quan trọng bậc nhất của Aerogel hiện nay phải nói đến trong ngành công nghiệp vũ trụ. Từ các thiết bị cách điện của tàu vũ trụ Mars cho đến các tấm lưới lọc bụi vũ trụ phát ra từ các sao chổi (Sao chổi là các mẫu vật nguyên thủy được hình thành cùng với hệ mặt trời. Các nhà khoa học hy vọng những hạt bụi từ sao chổi sẽ giúp chúng ta tìm hiểu về khởi nguồn của vũ trụ). Ngoài ra, NASA cũng đã sử dụng Aerogel để làm kính cửa sổ, vỏ bọc cho các tàu thám hiểm như Mars Pathfinder, Mars Exploration Rovers và Stardust; chế tạo quần áo cách nhiệt cho phi hình gia; làm vỏ máy bay…

Ngoài ra, aerogel còn có thể thúc đẩy công nghệ xanh trên toàn thế giới. Carbon aerogel có tiềm năng lớn trong các siêu tụ điện, pin dành cho ô tô điện…