แอโรเจล ( Aerogel ) จัดว่า เป็นของแข็งที่เบาที่สุดในโลก ภายในมีอากาศมากถึง 99.8% มีคุณสมบัติกันความร้อนได้เป็นอย่างดี NASA ใช้เวลาหลายปีในการวิจัยเจ้าวัตถุนี้ จนเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมาการวิจัยก็ได้ส่งผลให้เห็นแล้วว่า แอโรเจล สามารถใช้งานได้หลากหลายรูปแบบ ทั้งในด้านสถาปัตยกรรมและการออกแบบด้านต่างๆ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ แอโรเจลจะเป็นวัสดุแห่งอนาคตอย่างแน่นอน

แอโรเจลถูกค้นพบในปี 2474 หรือเกือบ 90 ปีก่อน โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันนาม “สตีเว่น คิสเลอร์” และเพื่อนของเขา จากทฤษฎีที่ว่า เราจะเอาของเหลวออกจากเจลโดยไม่ส่งผลกระทบต่อโครงสร้างที่เป็นของแข็งได้หรือไม่

“เจล” เป็นวัสดุอ่อนนุ่มที่เกิดจากการรวมกันระหว่างของแข็งกับของเหลว แต่จะประกอบได้ของเหลวซะส่วนใหญ่ โครงสร้างลักษณะนี้จะมีความแข็งแกร่งระดับนาโนเลยทีเดียว ซึ่งทำให้เจลมีความแข็งแกร่งอย่างมาก

“คิสเลอร์” จึงทดสอบโดยการใช้แอลกอฮอล์แทนของเหลวที่อยู่ในเจล หลังจากนั้นเขาก็นำเจลใส่ลงหม้อความดันแล้วเพิ่มอุณหภูมิและความดันให้สูงขึ้น เมื่อถึงเวลาเขาก็เพิ่มความร้อนให้กับเจลจนทำให้ของเหลวไปถึง จุดวิกฤติ ซึ่งในจุดนี้ของเหลวจะเปลี่ยนสถานะเป็นกึ่งเหลวกึ่งก๊าซ ส่งผลให้ไม่มีความแตกต่างระหว่างของเหลวและก๊าซ โดยโมเลกุลทั้งสองจะแยกออกจากกัน

เมื่อมวลสารทั้งสองแยกออกจากกัน ขั้นตอนต่อมาคือการแทนที่แอลกอฮอล์ในเจลด้วยไนโตรเจนออกไซด์ ซึ่งมีคุณสมบัติคือไม่ติดไฟ

ด้วยขนาดของมวลสารของโมเลกุลของแอโรเจล ที่เล็กและถี่กันมากๆ ทำให้เป็นคุณสมบัติที่ดีมากๆ ในการทำฉนวนความร้อนเพราะโมเลกุลของความร้อนไม่สามารถผ่านไปได้

เทคโนโลยีของแอโรเจล ยังปูทางสำหรับการพัฒนาวัสดุอื่นๆ ในด้านอุตสาหรรมหรือแม้กระทั่งด้านการก่อสร้าง หากนักวิทยาศาสตร์สามารถลดต้นทุนการสร้างแอโรเจลได้

นอกจากนั้นองค์การนาซ่ายังได้ใช้แอโรเจลในการดักจับฝุ่นของดาวหาง Wild 2 ในอวกาศ เพราะคุณสมบัติของแอโรเจลนั้นสามารถดักจับฝุ่นในอวกาศโดยไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างและส่วนประกอบทางเคมีของฝุ่นดาวหางเพื่อนำมาวิเคราะห์หาแร่ธาตุที่อยู่ในดาวหางและศึกษาการเกิดระบบสุริยะ

OKALUX ใช้แอโรเจลในการทำบานกระจกของประตูเลื่อน

ปัจจุบัน แอโรเจล ได้ประยุกต์ใช้งานได้หลากหลายรูปแบบเช่น ฉนวนกันความร้อนหลังคา หน้าต่าง หรือแม้กระทั่งฟิล์มกันแดดของรถยนต์ การใช้ทำความสะอาดดูดซับสารเคมี รวมทั้งยังมีคุณสมบัติกันน้ำได้อีกด้วย

 

อ้างอิงข้อมูลเเละภาพประกอบจาก

aerogel is only twice as dense as air and the lightest solid in the world

COMMENTS