Hålla Varmt med Nanotechnology: AerogelIsolering

Vid Ska Soutter

Täckte Ämnen

Inledning
Aerogel: En Överblick
Isolering i Utrymme
ReklamfilmAerogelIsolering
     Spacetherm®
     Thermablok®
     Nansulate®
Nya Utvecklingar
Framtid av Nano-Isolering
Källor

Inledning

Att Hålla varmt är ett ha som huvudämnebekymmer för många folk under vintermånaderna. Resningen tankar kostar medlet som precis att hålla ett hus varmt i kallt väder kan vara en ansträngning, och bra isolering är den livsviktiga uppehället kostar medgörligt.

Nya utvecklingar i materialvetenskap och nanotechnology har möjliggjort utvecklingen av nya metoder för termisk isolering. Aerogelen är ett nanostructured materiellt som är passande mer och populärare som ett materiellt primat för isolering i många applikationer, från hus och reklamfilmbyggnader att olja pipelines och göra mellanslag sonder. Aerogelisolering sägs för att ge omkring 40 tider som isoleringen g av glasfiber, som låter dess bruk i utrymme-skyddsområde scenarion, och även i att isolera glass paneler.

Stunden många av reklamfilmapplikationerna är så långt i konstruktion, aerogelisoleringsfynd som applikationer i det djupa havet gasar, och olja leda i rör, medicinska apparater och utrymmeskyttlar. Teknologiska förbättringar till traditionella aerogels har möjliggjort många av dessa applikationer och fortsätter för att göra detta nya materiella progressively mer kommersiell livsdugligt.

Illviljan är den incredibly lättvikts-, och nästan genomskinligt utseendemässigt, aerogel är mycket starkt. Detta avbildar shows per 2 understödja G-kvarter av aerogelen en 2,5 kg tegelsten. Image krediterar: NASA

Aerogel: En Överblick

`-Aerogelen' är ett högt poröst, heltäckande skummar, med väl förbindelsenanostructures. Den göras av silicaen och kan allmänt ha flera formar och bildar. Emellertid förkopprar organiska polymrer, kol, guld-, och halvledarenanostructures är också kapabla av att bilda aerogels. Omkring 99,8% av aerogelen strukturerar är ingenting utom tunt luftar och att ge det ett spöklikt utseendemässigt, och tjäna det röker det känt av `-heltäckande'. Aerogels produceras av uttorkninggels på höga temperaturer.

Den nyckel- rekvisitan av aerogels är listat nedanfört:

  • Ytterlighetlightness - täthet spänna - 0,0011 till 0,5 G cm-3
  • Låg termisk conductivity
  • Låg genomsnittlig fri bana av diffusion
  • Kicknärmare detalj ytbehandlar område för non-pudrar material
  • kick - styrka
  • Lågt R.I.
  • Lågt solitt rusar
  • Låg dielectric konstant

Ha som huvudämneapplikationerna av aerogels är efter:

  • Som att isolera som är materiellt i spacesuits
  • Till tillfångatagandekomet damma av
  • I att isolera stiger ombord och väggisolering

Isolering i Utrymme

I 2006 UtrymmeMittens för NASA Kennedy Testar Cryogenics det utförda Laboratoriumet läkarundersökningen, och termiska karakteriseringar av aerogelen pryder med pärlor lågtemperatur--dammsuger under villkorar. Isoleringssystem som baserades på aerogels, var utstuderade att förhöja kapaciteten av aerogels i utrymmebarkassapplikationer. Dessa nanoporous material fanns för att vara ideal för system för termisk isolering, som de inte gjorde cryopump, efter det initialt har arrangerat gradvis av cooldown och termisk stabilisering. Forskning och utveckling var pågående någonsin, sedan för att förhöja fungera av isoleringssystem i utrymmebarkassmedel liksom RymdfärjaUtsidan Tanka.

Emellertid enligt NASA-forskarna, är böjligheten av konventionella silica-baserade aerogels inte tillräcklig nog för bruk i decelerators. Att att tackla detta, forskare från Forskningscentrat för NASA Glenn och de nyutvecklade aerogelsna för Ohio RymdInstitut genom att använda mycket varma polymrer, som var omkring 90% som var porösa som ultra-var tunna som var mer böjlig, och omkring 500 tider starkare än debaserade aerogelsna. De tror att dessa nya aerogels kan fortleva den hårda atmosfären Fördärvar in, som de kan vara intakt på upp till 400°C och är ideal för bruk i decelerators.

En närbild avbildar av de fina polymerfibrerna som sminkaerogel'sen strukturerar. Image krediterar: NASA

Laget gjorde också en aerogel genom att använda OAPS, en 50-50 mole% blandning av 2,2' - dimethylbenzidinen och 4,4' - oxydianilinen och 3,3', 4,4' - den biphenyltetracarboxylic dianhydriden. 50/50kombinationen av amines möjliggör bra fuktighetsmotstånd och det flexiblilty i aerogelen, enligt forskarna. Forskninggruppen är all uppsättning som sammanfogar Boeing för att testa deras nya aerogel på kicken, värmer fluxes som den skulle behovsmotståndskraftstunder som skriver in atmosfären av Mars.

Evolutionen av aerogels från silica-baserat till polymer-baserade material är i hög grad sådan forskning för tack av NASA. Såväl som att ha överlägsen termisk och mekanisk rekvisita, produktion av polymeraerogels resulterar också i markant mindre kemiskt förloradt.

ReklamfilmAerogelIsolering

Tack till dess unika rekvisita, aerogel redan används brett kommersiellt för isolering ämnar. Någon av den tillgängliga todayen för nyckel- aerogelisoleringsprodukter är diskuterat nedanfört:

Spacetherm®

Spacetherm® är en termisk isolering från Proctorgruppen som sparar värdesakutrymme, utan att förändra det yttre tyget av byggnaden. Spacetherm levereras på dess eget och snitt för att storleksanpassa eller pläteras till ett nummer av fasadbeklädnader för att passa individkrav. Dess anmärkningsvärda kapacitet uppnås till och med bruket av böjliga aerogelfiltar. Isoleringen som används i Spacetherm, är ett materiellt som härledas från silicagelen.

Spacetherm erbjuder ett K dela upp i faktorer av 0,014 W/mK, motstår gjuter tillväxt och jämn termisk kapacitet över jaga av en 50 år produktlivstid. Använda det materiellt är eco-vänskapsmatchen och har nästan inget ozonuttömmning och växthus att gasa utsläpp som är tillhörande med det.

Thermablok®

Använda aerogelisoleringsteknologi som framkallas av NASA, högst är isolera som är materiellt i existens -® Thermablok - högt effektivt aerogel-baserat isolera som är materiellt, som bryter den ledande ”thermalen som överbryggar” och, kan förhöjning den total- väggen R-Värdera vid mer än 40%.

Aerogelen har varit svår att anpassa till mest bruk på grund av dess bräcklighet. Den materiella patenterade Thermabloken övervinner denna, genom att använda en unik fiber för att inställa en privat formel av aerogelen, så att det kan vara den vridna eller komprimerade stunden som behåller fortfarande dess fantastiska isoleringsrekvisita.

Nu tillgängligt till byggnadsbranschen, en 3/8-inch x 1 ½ - flytta sig mycket långsamt (6.25mm x 38mm) remsan av Thermablok tillfogade till varje dubbar, för den hängande drywallen kan tackla thermalen som överbryggar, och att uppnå maximum R-Dela upp i faktorer värderar. Tack till dess hydrophobic rekvisita, Thermablok ska inte ålder, gjuter eller möglar. Att isolera för den Thermablok aerogelen som är materiellt, är miljömässigt kassaskåpet och återanvändbart.

Thermablok aerogelisolering göras upp av sammansatt materiellt bestå av aerogelen inbäddat inom en glasfibermatris. Tillgängligt i självhäftande remsor, som fäster lätt till dubba, Thermablok underhåller dess R-Värderar med tiden, under en lång räcka av villkorar. Thermablok gör aerogelisolering tillgänglig för båda som är hem-, och reklamfilmbruk.

Nansulate®

Nansulate® Energi - besparing- och TillgångSkyddsBeläggningar är utmärkelse-vinnande produkter som drivas av vetenskapen av nanotechnology. De erbjuder en högt effektiv kombination av gynnar, som inkluderar termisk isolering, korrosionsmotstånd, formmotstånd, fuktighetsmotstånd, UV motstånd, kemiskt motstånd, flammar motstånd och leder inkapsling.

Denna patenterade teknologi har varit tillgänglig efter 2004 och har git energi - besparing och skyddande lösningar för industriella, för reklamfilm, regerings- och bostads- kunder runt om världen. Nansulate® Beläggningar göras i USA och är miljö-vänskapsmatchen, låga VOC-beläggningar som ger bra energi - besparingar.

Nya Utvecklingar

För en tid sedan har den Cabot Aerogelen och Avancerade Fönsterrutor Ltd. gemensamt framkallat isolerade glass lösningar, som presenterar böjlighet i arkitektonisk design, termisk effektivitet för kick och ljus diffusion som kallas SOLERA-® + Lumira® R5 system. De presenterar en 1 flytta sig mycket långsamt den tjocka panelen med glass enheter som isoleras med den Lumira aerogelen, som sprider ut solljus och tar bort ilsken blick, inneställe och skuggar.

Dessa kickkapacitetssystem ger ovanligt termiskt skydd, och ilsken blick kontrollerar och hållbara daylightingsystem. Dessa skolar aerogelen isolerade som glass enheter har öppnat upp många spännande möjligheter för att formgivare ska applicera dessa lightings i en lång räcka av byggnader från, till medicinska lättheter. Konstruktionslösningar som använder aerogelen, är rimliga att bli mer och populärare i den near framtiden, bestämt för lager och reklamfilmbyggnader, men mer och mer i bostads- konstruktion som väl.

NanoLabs Corp. har för en tid sedan utfärdats ett preliminärt patent för dess avancerade termiska isolering som täcker, en nyckel- milstolpe för nanotechföretaget. Den tror att denna det preliminära patent ska hjälp företaget kommersialiserar deras nya nano produkt för termisk isolering i partnerskap med andra företag i branschen. Detta som också täcker, erbjuder skydd mot avfyrar och värmer upp till °C omkring 1.500 (2732°F). Nano-täcka kan appliceras till trä, eller att belägga med metall ytbehandlar och är rost, bevattnar och resistent korrosion -, är således högt hållbart. Nano Labb hoppas för att samlas jordbruksprodukter denna roman som täcker och för att göra den economically och kommersiellt livsduglig för möjlighetapplikationer för bruk sammanlagt.

Framtid av Nano-Isolering

Den globala aerogelen marknadsför i 2008 som redogöras för omkring $82,9 miljoner och, är rimlig till handlag $646,3 miljon vid 2013, drivande vid begäran i de akustiska och thermal- och isoleringsapplikationerna. Illviljan detta, för närvarande tillgängliga aerogelisoleringsprodukter prissättas högt, och deras bruk är inskränkt till några pilot- projekterar. De senaste utvecklingarna i aerogelmaterial, liksom nano-polymer aerogels med bättre mekaniska kännetecken, är i tidig sortutvecklingen arrangerar gradvis nu.

Den nyckel- utmaningen för aerogels till affärsvinstmarknadsandelen ska är att finna eneffektiv metod för samlas att producera starkare och mer ljus aerogels. Tack vare kan detta, som man har råd med aerogels för konsumentapplikationer inte vara tillgängligt för några år.

Grundläggande emellertid, göras aerogels inte från dyra rå material, och deras oerhörda termiska rekvisita gör dem ideal för specialistapplikationer. Ökande adoption i dessa ska drev för niche områden besegrar kosta av aerogelisolering, och, för för long du kan finna detta oerhörda materiellt hålla ditt hus varmt i vintern!

Källor

Date Added: Nov 20, 2012 | Updated: Jun 25, 2014

Last Update: 26. June 2014 00:29

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit