Olgu, teeme varukoopia, tekkimas võib olla pisut eksitav, sest aerogeelid leiutati juba aastakümneid tagasi! Aerogeele, mis on maailma kergeim tahke materjal, kasutatakse peamiselt NASA rakendustes, kuni viimase ajani on inimestel olnud väga raske haarata nii sõna-sõnalt kui ka piltlikult. Aerogeelid on uskumatult kerged (ainult kolm korda õhust raskem!), tugev ja väga isoleeriv ning neid kasutatakse nüüd reaalse elu isolaatoritena.
Mis on aerogeelid?
Lihtsaim viis aerogeelide selgitamiseks on võrrelda neid Jell-O-ga. Kui jello välja jätta, kuivab see välja, kahaneb ja kus vedelikud kunagi olid, on tuhandeid pisikesi poore. Aerogeelid luuakse põhimõtteliselt samal viisil, välja arvatud nn superkriitilise kuivatamise aerogeelide kaudu valmistatakse nii, et vedeliku ekstraheerimisel ei väheneks ja tavaliselt säilitavad nad 90–99% oma algsest maht. Kuigi sellel hetkel koosneb see enamasti õhust, hoiab see ka oma raskust 500–4000 korda. Selle koostise tõttu on aerogeelidel väga madal soojusjuhtivus, nad taluvad väga suurt kuumust ja erinevalt enamikust teistest isolatsioonidest, mida nende omaduste saamiseks tuleb keemiliselt töödelda, on need veekindlad.
Aerogeelide tüübid
Airgel ei tähenda konkreetset ainet, vaid aine geomeetriat. Kui pole märgitud teisiti, on Aerogeelid enamasti valmistatud ränidioksiidist või muul viisil süsinikust, kuid need võivad tõesti olla valmistatud mitut tüüpi toorainest. Ränidioksiidi aerogeelid on üldiselt läbipaistvad ja värvus võib olla sinine.
Aerogeelid kui isolaatorid
Aerogeelide uskumatult madal tihedus ja suur pindala muudavad selle nii suurepäraseks kergeks konstruktsioonimaterjaliks kui ka superisolaatoriks. Aerogeelid annavad kõrgeima R-väärtuse tolli kohta kui mis tahes muu turul pakutav isolatsioon. Niisiis on nende hinnang üle 10 tolli, võrreldes R-6 suletud rakuga isolatsiooni ja R-3 klaaskiuga. Toores olekus on airgel siiski väga rabe ja paindumatu, seetõttu tuleb seda kombineerida teiste materjalidega, mida kasutatakse päriselus.
Läbipaistva iseloomu tõttu toimivad ränidioksiid-aerogeelid klaasikihtide vahele kokku pannes hästi. Seda tüüpi rakendused on aerogeelide isoleerimisel potentsiaalselt tõeliselt põnevad, kuna aknad ja klaas on hoone mõned kõige nõrgemad kohad. Akende täitmine õhugeeliga suurendaks nende isolatsiooniväärtust, säilitades samal ajal nende läbipaistva kvaliteedi. Seda tüüpi rakendusi nähti viimastes Päikese Decathalon võistlus.
Teine levinum õhkgeeliisolatsiooni tüüp on nende kasutamine tekina. Selles rakenduses on aerogeelid kootud kiududega, et muuta need elastseks. Need vatid saab mähkida ümber torude, asetada kõveratele seintele ja paigaldada õõnsustesse. Raamhoonetel võib termiliste sildade vältimiseks naastudele kanda õhukesi õhugeeliistu. Kuna selles vormingus aerogeelid on kootud kiududega, on nad läbipaistmatud, tavaliselt valge või halli kujuga.
Airgeli tooted
Kõrgete kulude tõttu on airgeli kasutatud peamiselt tipptasemel tööstuslikes rakendustes, näiteks nafta- ja gaasitorude isoleerimisel, NASA kosmoselaevade isoleerimisel ja vahejaoturina.
Kuid tänu tehnoloogia arengule ja hindade mõningasele langusele eelistavad mitmed ettevõtted mitmesuguseid airgel-tooteid, mida saab kasutada isegi elamutes:
• Cabot: Cabot's Nanogelit kasutatakse akende isoleerimiseks, õli- ja gaasitorude mähkimiseks, kootud väliriietuses ning graanulite ja tekkidena ehituses.
• Aspen Aerogels: Aspen Aerogels Spacelofti toode on saadaval nahkhiirtena traditsioonilise klaaskiust ja tselluloosist isolatsiooni asendamiseks. See pakub kõrgeimat R-väärtust (10,3) kui ükski teine turul olev toode.
• ThermaBlok: Thermablok teeb isekleepuva riba õhugeeliisolatsioonist, mida saab otse naastudele kanda, et vältida „termilist silda”, st soojusjuhtivust naastude kaudu.
