1. ʻO ka ʻepekema koʻikoʻi a me ka hoʻolālā Nanoarchitectural o nā ʻili Airgel
1.1 ʻO ke kumu a me ka wehewehe ʻana o nā mea hoʻoheheʻe ma muli o Aerogel
(ʻO nā ʻaʻahu Airgel)
Hōʻike nā uhi Airgel i kahi papa hoʻololi o nā huahana hana i loaʻa mai ka hale ākea o nā aerogels– ultra-porous, ʻO nā mea paʻa haʻahaʻa haʻahaʻa kaulana no ko lākou hoʻokaʻawale wela, wahi kiʻekiʻe, a me ka mana kūkulu hale nanoscale.
ʻAʻole like me nā aerogels monolithic maʻamau, ka mea maʻamau a paʻakikī e hoʻokomo i loko o nā geometries paʻakikī, Hoʻohana ʻia nā papa airgel e like me nā kiʻiʻoniʻoni ʻoniʻoni a i ʻole nā papa ʻāina ma luna o nā substratums e like me nā kila, polymers, lole lole, a i ʻole nā huahana kūkulu.
Mālama kēia mau papa i nā waiwai kumu o nā aerogels nui– ʻoi aku ka nui o kā lākou nanoscale porosity a me ka hoʻemi ʻana i ka thermal conductivity– ʻoiai e hāʻawi ana i ka ikaika mechanical i hoʻonui ʻia, maʻalahi, a me ka maʻalahi o ka hoʻohana ʻana me nā hoʻolālā e like me ka pipi ʻana, ka uhi ʻana, a i ʻole ka hana ʻōwili ʻōwili.
ʻO ka mea nui o nā papa airgel he silica (SiO ELUA), ʻoiai nā ʻōnaehana crossbreed e hoʻokomo ana i nā polymers, kalapona, Hoʻohana nui ʻia nā mea hoʻomaʻamaʻa seramika e hoʻohālikelike i ka hana.
ʻO ke ʻano kikoʻī o nā uhi airgel ʻo kā lākou pūnaewele nanostructured, i haku ʻia me nā nanoparticles i hoʻopili ʻia e hana ana i nā pores me nā nui ma lalo 100 nanometer– ʻoi aku ka liʻiliʻi ma mua o ke ala ʻoluʻolu o nā ʻāpana ea.
Hoʻopaʻa maikaʻi kēia ʻano hana i ka conduction gaseous and convective heat transfer, e hoʻopau ai i ka airgel ma waena o kekahi o nā insulators wela i ʻike ʻia.
1.2 ʻO nā ala Synthesis a me nā mīkini hoʻomaloʻo
Hoʻomaka ka hana ʻana i nā ʻaʻahu airgel me ka hoʻokumu ʻana i kahi pūnaewele gel humuhumu ma o ke kemika sol-gel, kahi o nā molekala mua e like me ka tetraethyl orthosilicate (TEOS) e hana i ka hydrolysis a me ka condensation reactions i loko o kahi mea hoʻoheheʻe wai e hana i kahi ʻoihana silica ʻekolu.
Hiki ke hoʻoponopono maikaʻi ʻia kēia kaʻina hana e kāohi i ka nui o ka pore, morphology iki, a me ka nui o ka hoʻopili ʻana ma o ka hoʻoponopono ʻana i nā kikoʻī e like me ka pH, ratio wai-a-mua, a ʻano hoʻokele.
Ke hana ʻia ka ʻupena gel i loko o kahi hoʻonohonoho kiʻiʻoniʻoni slim ma kahi substratum, ʻO ka pilikia koʻikoʻi e pili ana i ka wehe ʻana i ka wai pore me ka wāwahi ʻole i ka nanostructure palupalu.– he pilikia i hoʻoholo maʻamau ma o ka maloʻo supercritical.
I ka maloʻo supercritical, ka mea hoohehee (maʻamau ka waiʻona a i ʻole CO ₂) ua hoʻomehana ʻia a ua kaomi ʻia ma mua o kona wahi koʻikoʻi, ka hoʻopau ʻana i ke kikowaena wai-huhū a hoʻōki i ka emi ʻana o ke koʻikoʻi capillary.
ʻOiai maikaʻi, ʻO kēia ʻenehana he ikaika ikaika a ʻoi aku ka maikaʻi ʻole no nā noi papa nui a i loko paha.
( ʻO nā ʻaʻahu Airgel)
E hoopau i keia mau kapu, nā holomua i ka hoʻomaloʻo ʻana i ke kaumaha (APD) ua ʻae maoli i ka hana ʻana i nā uhi airgel ikaika me ka ʻole o ka pono o nā mea paʻi kiʻekiʻe.
Loaʻa kēia ma o ka hoʻoponopono ʻana i ka ʻili o ka pūnaewele silica me ka hoʻohana ʻana i nā ʻelele silylating (e.g., trimethylchlorosilane), ka mea e hoʻololi i nā hui hydroxyl ili me nā moieties hydrophobic, hoʻohaʻahaʻa i nā ikaika capillary i ka wā e hoʻoheheʻe ʻia.
ʻO ka hopena o nā uhi e mālama i nā porosities ma mua 90% a me ka mānoanoa ma lalo o 0.1– 0.3 g/cm ³, ka pale ʻana i kā lākou hana insulative i ka wā e hiki ai i ka hana scalable.
2. ʻO nā hiʻohiʻona wela a me ka mīkini
2.1 ʻO ka hoʻoneʻe wela a me ka hoʻoneʻe wela
ʻO ka waiwai noho kaulana loa o nā uhi airgel ʻo kā lākou ultra-low thermal conductivity, ʻokoʻa maʻamau mai 0.012 i 0.020 W/m · K ma nā kūlana ambient– e like me ka ea mālie a haʻahaʻa haʻahaʻa ma mua o nā mea insulation kuʻuna e like me ka polyurethane (0.025– 0.030 W/m · K )a i ʻole ka hulu hipa mineral (0.035– 0.040 W/m · K).
Hoʻokumu ʻia kēia ʻoihana mai ka hoʻonohonoho ʻana o ʻekolu o nā mīkini hoʻoneʻe hoʻoneʻe wela i loko o ka nanostructure: liʻiliʻi liʻiliʻi paʻa liʻiliʻi ma muli o ka pūnaewele lahilahi o nā ligaments silica, liʻiliʻi aeriform conduction ma muli o Knudsen diffusion ma sub-100 nm pores, a ho'ēmi i ka hoʻoili radiative ma o ka doping a i ʻole ka hoʻonui pigment.
Ma nā noi kūpono, ʻo nā ʻāpana lahilahi (1– 5 mm) ʻO ka hoʻopau ʻana o ka airgel hiki ke hoʻokō i ka pale wela (R-waiwai) e hoʻohālikelike ʻia me ka ʻūhā kuʻuna ʻoi aku ka mānoanoa, hiki i nā ʻano kaohi ʻia i ka lewa, e hoʻomohala ana i nā envelopes, a me nā hāmeʻa paʻa lima.
Eia kekahi, Hōʻike nā papa airgel i ka hana palekana ma waena o kahi ākea ākea, mai nā pilikia cryogenic (-200 ° C )i nā mahana wela haʻahaʻa (kokoke 600 ° C no nā ʻōnaehana silica maʻemaʻe), e kūpono ana iā lākou no nā kaiapuni koʻikoʻi.
Hiki ke hoʻonui ʻia ko lākou haʻahaʻa haʻahaʻa a me ka hoʻomālamalama ʻana o ka lā ma o ka hoʻohui ʻana o nā puaʻa infrared-reflective a i ʻole nā hoʻolālā multilayer., ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka pale radiative i nā noi i ʻike ʻia i ka lā.
2.2 Paʻa Mechanical a me Substrate Compatibility
ʻAʻohe o lākou porosity loa, ʻO ka hoʻopau ʻana i ka airgel hou e hōʻike ana i ka ikaika o ka mīkini, ʻoi aku ka nui inā hoʻoikaika ʻia me nā mea hoʻopaʻa polymer a i ʻole nanofibers.
ʻO nā ʻano hoʻolāʻau ʻano-anorganic crossbreed, e like me ka hoʻohui ʻana i nā aerogel silica me nā polymers, nā epoxies, a i ʻole polysiloxane, hoʻonui i ka hiki ke hoʻololi, hoʻopili, a me ke kū'ē i ka hopena, hiki i ka uhi ke hoʻomanawanui i ka haʻalulu, kaʻa kaʻa wela, a liʻiliʻi abrasion.
Mālama kēia mau ʻōnaehana hybrid i ka hana insulation maikaʻi loa i ka wā e hoʻokō ai i ka elongation ma nā koina haʻihaʻi a hiki i 5– 10%, pale i ka haki ʻana ma lalo o ke kaomi.
Hoʻopili i nā substratum like ʻole– kila, aluminika, kaʻa, aniani, a me na pepa lauwili– Loaʻa ʻia me ka priming surface, nā ʻelele hui kemika, a i ʻole ka hoʻopaʻa ʻana i loko o ka wahi a puni ka mālama ʻana.
Eia hou, Hiki ke hana ʻia nā papa airgel i hydrophobic a i ʻole superhydrophobic, ka hoʻokuke ʻana i ka wai a me ka hoʻōki ʻana i ke komo ʻana o ka wai e hiki ke hōʻemi i ka maikaʻi o ka insulation a i ʻole e hoʻoikaika i ka pala.
ʻO kēia hui pū ʻana o ka lōʻihi mechanical a me ke kūpaʻa kūlohelohe e hoʻomaikaʻi i ke ola lōʻihi ma waho, kai moana, a me nā hoʻonohonoho ʻoihana.
3. ʻO ka Versatility Practical a me ka Hui Multifunctional
3.1 ʻO ka hiki ke hoʻopaʻa leo a me ka hoʻoheheʻe leo
Ma waho aʻe o ka hoʻokele wela, Hōʻike ka hoʻopau ʻana o ka airgel i ka mana nui i ka insulation acoustic ma muli o kā lākou nanostructure open-pore, ka mea e hoʻopau i ka ikehu kani ma o nā poho mānoanoa a me ka hakakā kūloko.
ʻO ka pūnaewele nanopore tortuous ke kāohi i ka hoʻonui ʻana o nā nalu acoustic, kikoʻī ma ka waena a hiki i ke kiʻekiʻe maʻamau like ʻole, e hoʻopau pono i ka airgel i ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka walaʻau ma nā keʻena aerospace, nā panela kaʻa, a me nā ʻili o ka pā hale.
Ke hoʻohui pū ʻia me nā papa viscoelastic a i ʻole nā hakakā micro-perforated me, Hiki i nā ʻōnaehana aerogel ke hoʻokō i ka hoʻopaʻa leo broadband me ke kaumaha liʻiliʻi– he pōmaikaʻi koʻikoʻi i nā noi kaumaha.
Hiki i kēia multifunctionality ke hoʻolālā i nā pale thermal-acoustic i hoʻohui ʻia, e ho'ēmi ana i ka pono no nā papa kaʻawale he nui i nā hoʻonohonoho paʻakikī.
3.2 Pale ahi a hoemi i ka uahi
ʻAʻole hiki ke puhi ʻia nā uhi Airgel, no ka mea, ʻaʻole hoʻohui nā ʻōnaehana silica i ka wahie i ke ahi a hiki ke paʻa i nā pae wela ma mua o nā kumu hoʻāla o ka hale maʻamau a me ke kūkulu ʻana a me nā huahana insulation..
Ke pili i nā substratum hiki ke ahi e like me ka lāʻau, polymers, a i ʻole nā lole lole, ʻO nā pale airgel e hana ma ke ʻano he mea pale wela, hoʻopaneʻe i ka hoʻoili ʻana i ka mahana a me ka pyrolysis, no laila e hoʻonui ai i ka pale ahi a hoʻonui i ka manawa pakele.
Hoʻokomo ʻia kekahi mau formula i nā mea hoʻohui intumescent a i ʻole nā dopants pale ahi (e.g., phosphorus a i ʻole nā mea boron) e hoonui ana ma ka wela, ka hana ʻana i kahi papa char pale e pale maikaʻi i ka mea i lalo.
Kahi mea hou aʻe, ʻaʻole like me ka nui o ka polymer-based insulations, ʻO nā papa airgel e hana i ka uahi liʻiliʻi a ʻaʻohe mea hoʻopōʻino i ka wā e hoʻokau ʻia i ka wela kiʻekiʻe, ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka palekana ma nā wahi i hoʻopaʻa ʻia e like me nā tunnels, moku, a me nā hale kiʻekiʻe.
4. ʻOihana a me nā noi e kū nei ma nā ʻāpana āpau
4.1 ʻO ka ikaika o ka ikehu ma ka hale a me nā lako hana
Ke hoʻololi nei ka hoʻopau ʻana o Airgel i ka hoʻokele wela maʻalahi i ke ʻano a me ka hoʻolālā.
Hoʻopili ʻia i nā puka makani, ʻili o ka pā, a me na hale, hoʻemi lākou i ka hoʻomehana home a me ka hoʻoluʻu ʻana ma o ka hoʻemi ʻana i ka hoʻololi mehana conductive a me ka radiative, e hāʻawi ana i nā hoʻolālā kūkulu hale ikehu net-zero.
ʻO nā ʻaʻahu airgel māmā, kūikawā, e ʻae i ka hoʻouna ʻana i ke ao me ka pale ʻana i ka loaʻa wela, e hana maikaʻi iā lākou no nā skylights a me nā pā pā.
I loko o ka paipu ʻoihana a me nā pahu mālama, ʻO ka insulation aerogel-coated e hoʻemi ana i ka nalowale o ka mana ma ka mahu, cryogenic, a me ka hana ʻana i nā ʻōnaehana wai, ka hoʻonui ʻana i ka pono hana a me ka hōʻemi ʻana i nā pau kalapona.
ʻO kā lākou ʻike kikoʻī hiki ke hoʻihoʻi hou i nā wahi i kaupalena ʻia kahi hiki ʻole ke hoʻokomo ʻia nā pale maʻamau.
4.2 Aerospace, Palekana, a me Wearable Innovation Assimilation
I ka aerospace, Ua hoʻopaʻa nā pale airgel i nā ʻāpana koʻikoʻi mai ka hoʻololi ʻana o ke kiʻekiʻe o ka wela ma ke komo hou ʻana o ka lewa a i ʻole nā mikiona hohonu..
Hoʻohana ʻia lākou i nā ʻōnaehana pale wela (TPS), hale ukali, a me nā linings kūpono o ka astronaut, kahi e hoʻololi pololei ai ka mālama kaumaha i nā kumukūʻai hoʻokuʻu haʻahaʻa.
I nā noi pale, Hāʻawi nā lole i uhi ʻia i ka aerogel i ka insulation thermal light-weight no nā limahana a me nā mea hana ma nā lewa arctic a i ʻole ka wao nahele..
Loaʻa ka ʻenehana hiki ke hoʻohana ʻia mai nā pūhui airgel ākea e mālama i ka mahana o ke kino i nā lole akamai, lako waho, a me nā ʻōnaehana kulekele wela.
Eia hou, Ke ʻike nei ke aʻo ʻana i ka hoʻopau ʻana o ka airgel me nā ʻāpana sensing i hoʻopili ʻia a i ʻole nā mea hoʻololi hoʻololi (Nā PCM) no ka hikiwawe, ka hoʻokipa hoʻokipa e hoʻoponopono i nā pilikia kaiaola.
ʻO ka hope loa, Hōʻike nā pale airgel i ka mana o ka ʻenehana nanoscale e hoʻoponopono i nā pilikia macro-scale i ka ikehu, palekana, a me ka hoomau ana.
Ma ka hoʻohui ʻana i ka conductivity thermal ultra-haʻahaʻa me ka loli mechanical a me nā mana multifunctional, ke ho'ākāka hou nei lākou i nā palena o ka ʻenekinia ili.
I ka emi ʻana o nā kumukūʻai hana a ʻoi aku ka maikaʻi o nā ala noi, Ua hoʻonohonoho ʻia nā uhi airgel e lilo i huahana maʻamau i ka insulation o ka hanauna e hiki mai ana, ʻōnaehana palekana, a me na wahi ili naauao ma na makeke.
5. E noi ana
ʻO Cabr-Concrete ka mea hoʻolako i ka Concrete Admixture me ka ʻoi aku 12 mau makahiki o ka ʻike i ka mālama ʻana i ka ikehu kūkulu nano a me ka hoʻomohala ʻana i ka nanotechnology. ʻAe ia i ka uku ma o Kāleka Kāleka, T/T, West Union a me Paypal. E hoʻouna ʻo TRUNNANO i nā waiwai i nā mea kūʻai aku ma waho ma o FedEx, DHL, ma ka lewa, a ma ke kai paha. Inā ʻoe e ʻimi nei i ke kiʻekiʻe kiʻekiʻe Concrete Admixture, eʻoluʻolu e leka uila iā mākou a hoʻouna i kahi nīnau.
Nā huaʻōlelo:ʻO nā ʻaʻahu Airgel, Silica Airgel ka hoʻoheheʻe wela wela, ka uhi ʻana i ka wela
ʻO nā ʻatikala a me nā kiʻi a pau mai ka Pūnaewele. Inā loaʻa kekahi pilikia kope, e ʻoluʻolu e kelepona mai iā mākou i ka manawa e holoi ai.
E nīnau iā mākou