Aerogel represents what technology experts consider the best insulation material ever invented. It weighs virtually nothing. It’s flexible. It’s translucent. And, it can hold up under temperatures of 3,000 Fahrenheit. Aerogels have unsurpassed thermal insulation values, as well as sound and shock absorption characteristics.
Bron: NASA
Productie van aerogel
De productie van aerogel is erg complex maar komt er in grote lijnen op neer dat normale silicium-hydrogel (bekend van o.a. de korreltjes die vaak in verpakkingen worden aangetroffen om de inhoud te beschermen tegen vocht) onder hoge temperatuur en druk wordt gebracht, totdat het de superkritische fase bereikt. Hierbij is er geen onderscheid meer tussen de vloeistof- en gasfase van de stof.
Vervolgens wordt de superkritische vloeistof/gas verwijderd zonder dat de polymeer-structuur van de gel verandert, zodat het volume gelijk blijft.
De miljarden overblijvende, microscopisch kleine cellen – tussen de 20 en 50 nanometer – zijn gevuld met lucht. Dit is aerogel.
Ter illustratie van de grootte: één meter verhoudt zich tot één nanometer als de aardbol tot een grapefruit.
Eigenschappen
De fysische eigenschappen van silicium aerogel kenmerken zich door onder andere een gemiddelde dichtheid van 0,001 mg/cm3. Dit is de laagste dichtheid die ooit voor een vaste stof is gemeten en hiermee opgenomen in het Guiness Book of World Records.
De temperatuur tolerantie ligt tussen de minus 275 ºC tot boven 1.600 ºC. De warmtegeleidingscoëfficiënt ligt op 0,011 W/m-K) bij 20 ºC. Dit is extreem laag. Daarmee is het dus een zéér effectief isolatiemateriaal. Het materiaal is bovendien bijzonder sterk, het kan tot 1.500 keer zijn eigen gewicht dragen.
Van aerogel tot Bluedec
Voor het vervaardigen van Bluedec wordt door middel van een complex proces aerogel geïmpregneerd in een textielweefsel. Dat resulteert in een flexibele deken met onder meer als eigenschap een uiterst lage warmtegeleidingscoëfficient (λ = 0,0135 tot 0,017 W/m.K bij 20°C), toepasbaar binnen een temperatuurbereik van – 271 tot 650°C).
Daarbij is het materiaal waterafstotend en dampdoorlatend, eenvoudig op maat te snijden of te knippen en rechtstreeks op een ondergrond te verlijmen. Het is daarmee geschikt voor vele toepassingen, zowel binnen als buiten.
De deken komt voor ons als halffabricaat naar Europa. Hier ondergaat het diverse handelingen die onder meer resulteren in verschillende cacheringen voor uiteenlopende toepassingen. Hierdoor kunnen wij u het best passende product aanbieden voor uw specifieke project.
De geschiedenis van aerogel
De eerste aerogel is rond 1930 uitgevonden door Samuel Kistler. Het bleef de jaren daarna eerder een curiositeit dan dat het een praktische toepassing had. Echter als gevolg van de technische vooruitgang, stijgende energieprijzen, verwachte beschikbaarheid van fossiele brandstoffen en wereldwijde CO2 problematiek, is het product verder ontwikkeld. In 1996 is NASA begonnen aerogel te verwerken in en/of met andere materialen. Het wordt al jarenlang met veel succes voor diverse toepassingen gebruikt in de ruimtevaart.
Sinds begin deze eeuw wordt aerogel toegepast als belangrijkste ingrediënt voor ’s werelds beste isolatiemateriaal: Bluedec.
