Chất rắn khuếch tán nhất là gì?

Các chất rắn khuếch tán nhất là các aerogel, được tạo ra bằng cách khiến gel thông thường phải làm khô siêu tới hạn.Làm khô siêu tới hạn cho phép chất lỏng được chiết xuất từ gel mà không làm sụp đổ ma trận gel do tác động của mao quản.Làm khô siêu tới hạn đòi hỏi nhiệt độ cao (705 ° F, 374 ° C) và áp suất (219 khí quyển).Nó buộc chất lỏng phải vào trạng thái không thể phân biệt được với khí hoặc chất lỏng (chất lỏng siêu tới hạn), sau đó làm nóng nó lên và khiến nó biến thành khí.Hành động mao dẫn được ngăn chặn bằng cách tránh quá trình chuyển đổi chất lỏng sang khí trực tiếp, như trong sự bay hơi.Airgel được phát minh bởi Steven Kistler vào năm 1931, được cho là một phần của việc đặt cược với bạn mình để xem ai có thể trích xuất chất lỏng từ mứt trong khi vẫn bảo quản khối lượng của nó.

Aerogels là một vật liệu đáng chú ý.Có biệt danh khói đông lạnh cho sự xuất hiện của nó, Airgel cực kỳ khuếch tán, được làm bằng 99,8% không khí.Mật độ của nó chỉ là 3 miligam mỗi cm khối (3 kg mỗi mét khối), mật độ nước 0,3%.Airgel khuếch tán gấp 3780 lần so với chì.Silicon Airgel được giới thiệu trong 15 mục đáng kinh ngạc trong Sách hồ sơ Guinness, bao gồm hầu hết các chất cách điện rắn và chất cách nhiệt tốt nhất.Airgel gần đây đã được NASA sử dụng trong một nhiệm vụ bởi Stardust thăm dò để nắm bắt những mảnh nhỏ của Comet Wild 2.

Mặc dù mật độ thấp của nó, Airgel có thể dễ dàng xử lý.Được đánh đố với 100 lỗ nanomet, nó có diện tích bề mặt lớn, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các siêu tụ điện.Airgel là một chất cách nhiệt tuyệt vời đến mức một lớp mỏng của nó có thể bảo vệ các trận đấu khỏi bị đốt cháy bởi một ống dẫn.Khả năng cách nhiệt cao của nó đã khiến nó được đề xuất để sử dụng trong bộ đồ không gian và cho áo giáp quân sự.Airgel có thể được chế tạo bằng cách sử dụng nhiều loại vật liệu khởi đầu, bao gồm silicon, alumina, chromia, thiếc oxit, và gần đây là carbon.Sử dụng ống nano carbon, các nhà khoa học vật liệu đã tạo ra một máy bay gọi là carbon nanofoam, chỉ có mật độ 1% của các aerogel được sản xuất trước đó, chỉ với mật độ không khí vài lần.Carbon nanofoam thực sự là chất rắn khuếch tán nhất.