Около 99% нового пористого аэрогеля занимает воздух, и всего 1% – тонкая, устойчивая к высоким температурам керамика, сообщает портал Science News. Описание разработки дано в статье, опубликованной в журнале Science.
Аэрогель состоит из сети крошечных воздушных карманов, каждый из которых разделен двумя тонкими слоями гексагонального нитрида бора, или «белого графита». Этот материал обычно используют для производства высокотемпературной керамики, а также антипригарных покрытий. Подобно тому, как окна с двойным стеклом предотвращают выход тепла из дома зимой, двухслойный керамический барьер затрудняет передачу тепла от одного воздушного пузыря к другому. Теплу также трудно распространяться по материалу, путешествуя по самим слоям гексагонального нитрида бора, потому что это требует длинных обходных маршрутов, объясняет соавтор исследования Сянфэн Дуань (Xiangfeng Duan), химик и материаловед из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США).
Во время экспериментов новый аэрогель выдержал 500 циклов быстрого нагрева и охлаждения от -198 °С до 900 °С. Также его нагревали до 1400 °С в течение недели – и с этим испытанием он легко справился. А в другом эксперименте исследователи поместили свежий цветок на кусочек нового материала толщиной два сантиметра и зажгли пламя внизу (как видно на фотографии справа). Через 15 минут верхняя поверхность аэрогеля нагрелась всего всего лишь до 45 °C, а цветок совсем немного подсох.
Новый сверхлегкий материал можно будет использовать для экранирования компонентов космического корабля, которые должны выдерживать экстремальные перепады температуры при повороте к Солнцу или от него, а также при повторном входе в атмосферу Земли.
[Фото: X. XU, X. DUAN, ET AL / SCIENCE 2019 / Science News]
