エアログルとは
エアログルの説明
エアログルは伝統的な「ゲル」の概念と根本的に異なるものです。その密度は3 kg/m³の固体であり、「凍った煙」や「青い煙」とも呼ばれ、1931年にS. キスラーが超臨界乾燥法を使用してSiO2エアログルを成功製造した際に「最も軽い固体」としてギネス世界記録を獲得しました。その構成の80％以上が空気であるため、エアログルは優れた断熱性能を発揮します。エアログルの1インチ厚さは、通常のガラスの20〜30枚分の断熱に相当します。バラと炎の間に置かれても、バラは無傷です。
宇宙探査でのエアログルの応用
エアログルは宇宙探査でさまざまな応用があります。ロシアの「ミール」宇宙ステーションやアメリカの「マーズ・パスファインダー」探査機で使用されています。粒子物理学の実験では、エアログルはチェレンコフ効果の検出器として機能します。例として、Bメソンファクトリーのベル実験検出器のエアログル・チェレンコフ・カウンター（ACC）があり、エアログルの低屈折率、高透明性、固体特性を活かして、低温液体や高圧空気を使用する従来の方法を上回っています。その軽量性も大きな利点です。
エアログルの独自の特性
エアログルはナノスケールの構造を持つ多孔質材料であり、従来の材料とは異なり、ミクロおよびミリメートルレベルの微細な孔構造があります。その細かく織り込まれたナノ構造により、非常に低い熱伝導率と非常に大きな表面積が生まれます。光と音の散乱は従来の多孔質材料よりもかなり少ないです。これらの独自の特性は基礎研究に興味を引き起こすだけでなく、さまざまな分野で幅広い応用の可能性を秘めています。
エアログル製品の応用
現在の製品：
エアログル材料：エアログルの固有の特性により、それは優れた断熱および音響断熱、水の浄化、およびガスの吸着に優れています。
ナノエアログル複合断熱材料：これは効率的で一定温度のアプリケーションに適した材料を包括した用語で、これらの材料は固体または液体の状態で存在できます。これらの材料は産業建設において、エアログルをガラスファイバーマットに組み合わせ、エアログルフェルトに加工することで熱伝導率を著しく低減させます。また、家庭用アプリケーションでは、エアログルを織物と組み合わせて断熱性を向上させ、次のレベルに引き上げます。
将来の製品 – 近い将来において：
a. 防弾コーティング：実験室の実験では、エアログルを6mmの厚さで金属板に塗布することで、直接の爆発に対して無傷にすることが示唆されています。
b. 吸収コーティング：レーダー波を吸収し、ステルス効果を得るためのコーティング。
c. エネルギー蓄積デバイス
d. ハイテク強力レーザー研究
航空宇宙分野への早期参入者であるエアログルは、数多くの驚異的な特性を持っています。その未来の応用を予測するには、社会と産業がこの新しい材料を実用化し、その実用的な価値を実現するために想像力を働かせる必要があります。
アプリケーション領域の紹介：エアログル製品はどこで使用されていますか？
- 産業部門：エアログル複合断熱材料は、電力蓄積および石油化学工業などの産業において、パイプライン断熱や炉の断熱が不可欠です。
- 建設部門：建物の外部および内部の断熱、エアログルガラスのガラスカーテンウォールでの使用などが含まれます。
- 輸送部門：ナノ多孔質エアログル複合断熱材は、高速列車、国産C919航空機、新エネルギー車両に適用されており、主に輸送用の断熱と新エネルギー車両のリチウムイオン電池の保護に焦点を当てています。
- 家庭用断熱および冷蔵物流：従来の材料を置き換え、ナノ多孔質エアログル複合断熱材は断熱層として使用され、断熱性を向上させ、内部容積を増加させます。
- 機能的な機器：エアログルの超薄層を製造することで、エアログルジャケットや屋外用品の製造において並外れた暖かさが得られ、より軽量で薄く、暖かさを実現します。
