Hallo allerseits! Heute möchte ich Ihnen über das leichteste Material auf dem Planeten Erde erzählen - Aerogel. Tatsächlich gibt es viele Arten von Aerogelen. Einige von ihnen bestehen aus Metalloxiden, zum Beispiel Aluminiumoxiden, andere können aus Kohlenstoffröhren und Graphen bestehen. Ein solches Aerographen ist übrigens um ein Vielfaches leichter als Luft. Allerdings habe ich dieses seltene Material noch nicht bekommen, deshalb zeige ich euch heute das klassische Silica-Aerogel auf Siliziumdioxid-Basis.
Wie Sie sehen, ist dieses Material recht zerbrechlich und ist während des Transports bereits teilweise in der Verpackung zerbröckelt. Wenn wir Aerogel-Krümel auf Papier gießen, sehen wir, dass es sich um ein halbtransparentes und sehr leichtes Material handelt, das auf hellem Hintergrund fast unsichtbar ist. Die Dichte dieses Aerogels ist sehr gering, etwa ein Zehntel Gramm pro Milliliter. Die Dichte von Aerogelen höherer Qualität ist sogar mit der von Luft zu vergleichen. Dies ist nicht verwunderlich, da Aerogel hauptsächlich aus Luft besteht.
Um die Aerogelstruktur zu veranschaulichen, können wir sie mit jeder anderen gelartigen Substanz vergleichen. Zum Beispiel Hydrogelperlen oder Shampoo. Versuchen Sie sich nun vorzustellen, dass das gesamte Wasser in einem solchen Gel durch Luft ersetzt wurde. Betrachten wir die Eigenschaften unseres Silica-Aerogels. Das erste, was bei der Arbeit mit solchem Material auffällt, ist das Geräusch des Fallens auf eine harte Oberfläche. Da Aerogel ein festes Silica-Gerüst hat, macht es ein lautes Klingeln, wenn es auf eine andere Oberfläche trifft. Außerdem ist Aerogel auch eines der besten hitzebeständigen Materialien. Seine Wärmeleitfähigkeit kann geringer sein als die von Luft!
Ich beschloss, dies mit einem klassischen Experiment zu testen. Ich legte eine kleine Blume auf ein Aerogel und begann das Aerogel mit einem starken Brenner zu erhitzen. Wie wir sehen, verwelkt die Blüte an den Rändern etwas, verändert sich aber in der Mitte praktisch nicht. Wenn wir eine kleinere Blume und einen stärkeren Brenner nehmen, wird der Effekt noch deutlicher. Ich erhitze das Aerogel mit einem sehr starken Punktbrenner mit einer Temperatur von über 1000 Grad Celsius, aber mit der Blume passiert nichts, weil sie durch das hitzebeständigste Material geschützt ist! Eine so hohe Wärmeleitfähigkeit ist auch auf winzige Luftporen im Material zurückzuführen, die in der Regel einen Durchmesser von 30 Nanometer nicht überschreiten. Es ist sogar weniger als die freie Weglänge eines Gasmoleküls, bevor es mit einem anderen kollidiert. Übrigens ist mir auch aufgefallen, dass beim Erhitzen mit hohen Temperaturen die Oberfläche des Aerogels anfängt zu schmelzen, da das Siliziumdioxid, aus dem dieses Material besteht, schmilzt. Allerdings ist dieses Material nicht ganz so einfach.
Es gibt auch gewisse Nachteile. Der erste ist die sehr hohe Sprödigkeit von Aerogel. Das größte Problem bei Aerogel, insbesondere Silica-Aerogel, besteht darin, dass es hydrophob ist. Da sich auf der Oberfläche dieses Materials so viele Hydroxylgruppen befinden, absorbiert Aerogel sofort die gesamte Flüssigkeit, wenn Wasser hinzugefügt wird, und verwandelt sich in eine weißliche Substanz, die kolloidalem Siliziumdioxid ähnelt.
Zusammenfassend können wir sagen, dass Aerogele heutzutage sehr moderne und nützliche Materialien sind, für die neue Verwendungen erst noch gefunden werden müssen. Wenn es dir gefallen hat, like das Video und abonniere meinen Kanal, um noch viel mehr Neues und Interessantes zu sehen.
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