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Iaga
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RISPETTA IL COPYRIGHT! SPOILER (clicca per visualizzare)Ho scritto di mio pugno l’intero topic sfruttando i miei studi e le mie conoscenze: lo studio, la ricerca personale e la stesura di un articolo sono tutti impegni che costano tempo e fatica, prego quindi i lettori di rispettare il copyright sull'intera discussione.
L’aerogel è una sostanza molto molto curiosa, indubbiamente una delle più interessanti oggi conosciute. La cosa divertente è che questo prodotto, oggi largamente utilizzato nell’ambito aerospaziale, è nato da una “semplice” scommessa tra scienziati (in fin dei conti, si sa, ognuno ha i suoi hobbies…).
Definito anche fumo ghiacciato o fumo solido, l’aerogel è stato prodotto nel 1931 da Steven Kistler, la cui intenzione era quella di dare origine a un gel dal quale fosse eliminata la sua componente liquida sostituendola con quella gassosa (aria) ottenendo però un solido delle stesse dimensioni del gel normale (NB. Quindi NON intendeva semplicemente “liofilizzare” il gel, che ne sarebbe uscito avvizzito
). Il lavoro di Kistler portò ad aerogel basati inizialmente solo su silicio e più avanti anche su stagno, alluminio, cromo e carbonio.
Consistenza schiumosa dell'aerogel
L’aerogel, che si presenta con una consistenza simile a quella della gommapiuma, è la sostanza allo stato solido a più bassa densità (cioè più leggera per metro cubo) oggi conosciuta: infatti la parte solida di questa curiosa sostanza varia tra meno dell’1% fino ad un massimo del 15%, in quanto la maggior parte della sostanza è costituita da… gas!, il quale è contenuto al suo interno. Diciamo che possiamo immaginarcelo come un cuscinetto schiumoso.
Estrema leggerezza dell'aerogel
La bassa densità fa sì che sia un materiale particolarmente leggero, ma le qualità più sorprendenti sono la nullità nei rifiuti pericolosi prodotti unita alla sua ottima funzione come isolante termico (oltre che acustico ed elettrico). Basti pensare che esso è utilizzato, per esempio, per ricoprire e quindi proteggere i componenti elettronici e le batterie di strumenti spediti su pianeti come Marte, dove le condizioni termiche sono davvero molto molto ostili.
Proprietà isolanti dell'aerogel
Dato che l'aerogel è costituito prevalentemente da aria, appare semitrasparente. Il colore è dovuto ad un fenomeno detto “scattering Rayleigh” che è causa della colorazione tendente all’azzurro dell’aerogel quando posto su sfondo scuro e di quella bianco lattiginosa quando posto su sfondo luminoso (lo scattering Rayleigh è lo stesso fenomeno che ci porta a vedere il cielo come azzurro).
Inoltre se prodotto in assenza di gravità, l’aerogel acquisisce una trasparenza più elevata di quello prodotto in presenza di gravità.
Avendo delle proprietà meccaniche molto particolari, per lavorare con l’aerogel è necessario considerare che esso tende a rompersi se pezzi di notevoli dimensioni vengono sollevati dagli angoli mentre è molto più resistente alla compressione; se tenuto a mani nude tende a seccare la pelle, motivo per cui è necessario non porlo a contatto con liquidi (anche se ne esistono oggi alcune tipologie che sono idrofobe); infine è necessario non sottoporlo a forti sbalzi di pressione onde evitarne il deterioramento.
Resistenza meccanica dell'aerogel soggetto a compressione
Utilizzi
Un uso molto interessante è quello che ne è stato fatto nella sonda Stardust (già il nome fa sognare), il cui scopo era quello di intercettare una cometa per imprigionare frammenti di essa all’interno dell’aerogel, per poi studiarli sulla Terra in condizioni “non inquinate da quelle terrestri”, diciamo così. Infatti la caratteristica principale di questi frammenti è che essi vaporizzano all’impatto con i solidi, quindi sembra teoricamente impossibile intercettarli e studiarli. Invece no!, perché queste particelle però passano attraverso i gas… quindi se colpiscono l’aerogel ne restano inglobate e assolutamente isolate dall’esterno, mantenendo intatte le loro caratteristiche (cosa impossibile se una cometa attraversa la nostra atmosfera)!
Foto aerogel usato per catturare particelle dalla cometa wild2
E’ uno studio notevole in quanto le comete, il cui nucleo brilla di luce riflessa, sono costituite dalla stessa sostanza di cui era fatta la nebulosa primordiale, compresi tantissimo carbonio e gas ghiacciati. Dopo questo esperimento della NASA condotto nel 2004, lo studio delle particelle ha rivelato la presenza di sostanze chimiche che sono alla base della vita (e che, quindi, potrebbero essere alla base della nascita della vita sulla Terra), nonché silicati in strutture cristalline che mettono in dubbio le attuali teorie della formazione dei sistemi planetari.
Particolare aerogel + frammento cometa Wild 2
Altri utilizzi più “umani” sono l’isolante per finestre e per abbigliamento sportivo (il primo dei quali fu progettato e realizzato in Italia), per le racchette da tennis nonché, essendo non tossico, come “capsula” per farmaci. Particolari forme di aerogel sono studiate inoltre per intrappolare e rimuovere metalli pesanti dalle acque inquinate. Non male!
Edited by Iaga - 20/5/2012, 14:13
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gili .
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certo no male è stata una sfida o gioco che ha portato una strepitante scoperta visti i suoi utilizzi e puregrandiosa perchè intrappolando la scia delle comete rimette in discussione la nostra apparizione sù di questo pianeta
iaga metti sempre cose che non veremmo a sapere cose molto interessanti
Edited by Iaga - 11/9/2011, 10:19. -
StellaRoss .
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Wow certo che è stata una grande scoperta!! Articolo davvero molto interessante devo dire
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shibre .
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E' una sostanza favolosa!!!
Non ne conoscevo proprio l'esistenza. -
*emy*** .
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interessante, grazie .
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Lo sapevi che...?L'aerogel |
