แอโรเจล เป็นวัสดุอุปกรณ์ใดที่ประยุกต์ความรู้จากเทคโนโลยีอวกาศ

Airgel : เจลที่ประกอบด้วยของแข็งที่มีรูพรุนซึ่งมีเฟสกระจายตัวเป็นแก๊ส [1] [2]

หมายเหตุ 1: ซิลิกาพรุน แก้วพรุน และซีโอไลต์เป็นตัวอย่างทั่วไปของแอโรเจล

หมายเหตุ 2: แก้ไขจากการอ้างอิง [3]โดยที่คำจำกัดความคือการทำซ้ำคำจำกัดความที่ไม่ถูกต้องของเจลตามด้วยการอ้างอิงที่ไม่ชัดเจนถึงความพรุนของโครงสร้าง

Airgelเป็นวัสดุสังเคราะห์ที่มีรูพรุนน้ำหนักเบาเป็นพิเศษซึ่งได้มาจากเจลซึ่งส่วนประกอบของเหลวสำหรับเจลถูกแทนที่ด้วยแก๊สโดยที่โครงสร้างเจลไม่ยุบตัวลงอย่างมีนัยสำคัญ [4]ผลที่ได้คือของแข็งที่มีต่ำมากความหนาแน่น[5]และต่ำมากการนำความร้อนชื่อเล่นรวมถึงควันแช่แข็ง , [6] ควันที่เป็นของแข็ง , อากาศที่มั่นคง , ระบบคลาวด์ที่เป็นของแข็งและควันสีฟ้าเนื่องจากมันโปร่งแสงธรรมชาติและทางแสง กระจัดกระจายในวัสดุ ซิลิกาแอโรเจลให้ความรู้สึกเหมือนพอลิสไตรีนขยายตัวที่เปราะบางเมื่อสัมผัส ในขณะที่แอโรเจลที่ทำจากโพลีเมอร์บางชนิดให้ความรู้สึกเหมือนโฟมแข็ง แอโรเจลทำมาจากสารประกอบเคมีหลายชนิด [7]

Airgel ถูกสร้างขึ้นครั้งแรกโดยSamuel Stephens Kistlerในปี 1931 [8]อันเป็นผลมาจากการเดิมพัน[9]กับ Charles Learned ว่าใครสามารถแทนที่ของเหลวใน "เยลลี่" ด้วยแก๊สได้โดยไม่ทำให้เกิดการหดตัว [10] [11]

Aerogels มีการผลิตโดยการแยกส่วนประกอบของของเหลวเจลผ่านการอบแห้ง supercriticalหรือแช่แข็งแห้ง นี้จะช่วยให้สภาพคล่องที่ต้องแห้งช้าออกโดยไม่ก่อให้เกิดความมั่นคงในเมทริกซ์เจลการล่มสลายจากการกระทำของเส้นเลือดฝอยตามที่จะเกิดขึ้นกับการชุมนุมระเหยAerogels แรกที่ถูกผลิตจากซิลิกาเจลKistler ของงานที่เกี่ยวข้องกับภายหลัง Aerogels อยู่บนพื้นฐานของอลูมิเนียม , Chromiaและดีบุกออกไซด์คาร์บอนแอโรเจลได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกในปลายทศวรรษ 1980 (12)

เป็นดอกไม้ที่อยู่ในชิ้นส่วนของ airgel ซึ่งเป็นที่แขวนอยู่เหนือเปลวไฟจากที่ แผดเผาเผาAirgel มีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยม และดอกไม้ก็ได้รับการปกป้องจากเปลวไฟ

แม้จะมีชื่อ แต่แอโรเจลก็เป็นวัสดุที่เป็นของแข็ง แข็ง และแห้งซึ่งไม่เหมือนกับเจลในคุณสมบัติทางกายภาพของแอโรเจล ชื่อนี้มาจากข้อเท็จจริงที่ว่าพวกเขาทำมาจากเจล การกดเบา ๆ บน airgel มักจะไม่ทิ้งแม้แต่รอยเล็กน้อย การกดให้แน่นจะทำให้เกิดภาวะซึมเศร้าถาวร การกดอย่างแน่นหนามากจะทำให้เกิดความเสียหายอย่างร้ายแรงในโครงสร้างที่เบาบาง ทำให้มันแตกเป็นเสี่ยงเหมือนกระจก (คุณสมบัติที่เรียกว่าความเปราะบาง ) แม้ว่ารูปแบบที่ทันสมัยกว่าจะไม่ได้รับผลกระทบจากสิ่งนี้ แม้จะมีแนวโน้มที่จะแตกเป็นเสี่ยง แต่ก็มีโครงสร้างที่แข็งแรงมาก ความสามารถในการรับน้ำหนักที่น่าประทับใจนั้นเกิดจากโครงสร้างจุลภาคของเดนไดรต์ ซึ่งอนุภาคทรงกลมที่มีขนาดเฉลี่ย 2-5  นาโนเมตรจะถูกหลอมรวมกันเป็นกลุ่ม กระจุกเหล่านี้สร้างโครงสร้างที่มีรูพรุนสูงแบบสามมิติของสายโซ่เศษส่วนเกือบโดยมีรูพรุนน้อยกว่า 100 นาโนเมตร สามารถควบคุมขนาดและความหนาแน่นเฉลี่ยของรูพรุนได้ในระหว่างกระบวนการผลิต

Airgel เป็นวัสดุที่มีอากาศ 99.8% แอโรเจลมีโครงแข็งที่มีรูพรุนซึ่งมีช่องอากาศ โดยช่องอากาศใช้พื้นที่ส่วนใหญ่ภายในวัสดุ [13]การขาดแคลนวัสดุที่เป็นของแข็งทำให้แอโรเจลแทบจะไร้น้ำหนัก

แอโรเจลเป็นฉนวนความร้อนที่ดีเนื่องจากเกือบจะทำให้วิธีการถ่ายเทความร้อนสองในสามเป็นโมฆะ– การนำ (ส่วนใหญ่ประกอบด้วยก๊าซฉนวน) และการพาความร้อน (โครงสร้างจุลภาคป้องกันการเคลื่อนที่ของก๊าซสุทธิ) เป็นฉนวนที่นำไฟฟ้าได้ดีเพราะประกอบด้วยก๊าซเกือบทั้งหมด ซึ่งเป็นตัวนำความร้อนที่ต่ำมาก (ซิลิกาแอโรเจลเป็นฉนวนที่ดีเป็นพิเศษเพราะซิลิกายังเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี ในทางกลับกัน แอโรเจลที่เป็นโลหะหรือคาร์บอนจะมีประสิทธิภาพน้อยกว่า) พวกมันเป็นตัวยับยั้งการพาความร้อนที่ดีเพราะอากาศไม่สามารถหมุนเวียนผ่านตาข่ายได้ Aerogels เป็นฉนวนการแผ่รังสีที่ไม่ดีเนื่องจากรังสีอินฟราเรด (ซึ่งถ่ายเทความร้อน) ผ่านเข้าไป

เนื่องจากมันดูดความชื้นธรรมชาติรู้สึก airgel แห้งและทำหน้าที่เป็นที่แข็งแกร่งสารดูดความชื้น ผู้ที่จัดการ airgel เป็นเวลานานควรสวมถุงมือเพื่อป้องกันการปรากฏตัวของจุดแห้งเปราะบนผิวหนัง

สีเล็กน้อยที่เกิดขึ้นนั้นเกิดจากการกระเจิงของแสงที่มองเห็นโดยRayleighของความยาวคลื่นที่สั้นกว่าของแสงที่มองเห็นได้ด้วยโครงสร้างเดนไดรต์ขนาดนาโน ซึ่งทำให้ปรากฏเป็นสีน้ำเงินควันเมื่อตัดกับพื้นหลังสีเข้ม และเป็นสีเหลืองเมื่อตัดกับพื้นหลังที่สว่าง

แอโรเจลเองจะชอบน้ำและหากดูดซับความชื้น พวกมันมักจะประสบกับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง เช่น การหดตัวและการเสื่อมสภาพ แต่สามารถป้องกันความเสื่อมโทรมได้ด้วยการทำให้พวกมันไม่ชอบน้ำผ่านการบำบัดทางเคมี แอโรเจลที่มีส่วนภายในที่ไม่ชอบน้ำนั้นไวต่อการเสื่อมสภาพน้อยกว่าแอโรเจลที่มีเพียงชั้นที่ไม่ชอบน้ำด้านนอกเท่านั้น แม้ว่าจะมีรอยแตกแทรกซึมบนพื้นผิวก็ตาม

แอโรเจลอาจมีค่าการนำความร้อนน้อยกว่าของก๊าซที่มีอยู่ [14] [15]นี้เกิดจากการที่ผล Knudsenลดลงของการนำความร้อนก๊าซเมื่อขนาดของโพรงครอบคลุมก๊าซจะกลายเป็นเทียบเท่ากับอิสระหมายความว่าเส้นทาง โพรงจะจำกัดการเคลื่อนที่ของอนุภาคก๊าซอย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้ค่าการนำความร้อนลดลง นอกเหนือจากการขจัดการพาความร้อน ตัวอย่างเช่น ค่าการนำความร้อนของอากาศอยู่ที่ประมาณ 25 mW/m·K ที่ STP และในภาชนะขนาดใหญ่ แต่จะลดลงเหลือประมาณ 5 mW/m·K ในรูพรุนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 นาโนเมตร [16]

โครงสร้าง Airgel เป็นผลมาจากการเกิดพอลิเมอไรเซชันของโซลเจล ซึ่งก็คือเมื่อโมโนเมอร์ (โมเลกุลอย่างง่าย) ทำปฏิกิริยากับโมโนเมอร์อื่น ๆ เพื่อสร้างโซลหรือสารที่ประกอบด้วยโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ถูกผูกมัดและเชื่อมขวางโดยมีตะกอนของสารละลายของเหลวอยู่รวมกัน เมื่อวัสดุถูกทำให้ร้อนในขั้นวิกฤต ของเหลวจะระเหยและกรอบโมเลกุลขนาดใหญ่ที่เชื่อมขวางที่ถูกผูกมัดจะถูกทิ้งไว้เบื้องหลัง ผลของการเกิดพอลิเมอไรเซชันและการให้ความร้อนที่สำคัญคือการสร้างวัสดุที่มีโครงสร้างแข็งแรงเป็นรูพรุนซึ่งจัดอยู่ในประเภทแอโรเจล [17]ความผันแปรในการสังเคราะห์สามารถเปลี่ยนแปลงพื้นที่ผิวและขนาดรูพรุนของแอโรเจล ยิ่งขนาดรูพรุนเล็กเท่าไหร่ แอโรเจลก็ยิ่งแตกง่ายมากขึ้นเท่านั้น [18]

Airgel ประกอบด้วยอนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2-5 นาโนเมตร หลังจากกระบวนการสร้างแอโรเจล จะมีกลุ่มไฮดรอกซิลอยู่บนพื้นผิวเป็นจำนวนมาก หมู่ไฮดรอกซิลสามารถทำให้เกิดปฏิกิริยารุนแรงเมื่อวางแอโรเจลลงในน้ำ ทำให้มันละลายอย่างหายนะในน้ำ วิธีหนึ่งในการกันน้ำของairgel ที่ชอบน้ำคือการแช่ airgel ด้วยสารเคมีบางชนิดที่จะแทนที่กลุ่มไฮดรอกซิลพื้นผิว (–OH) ด้วยกลุ่มที่ไม่มีขั้ว (–O R ) ซึ่งเป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดเมื่อRเป็นกลุ่มอะลิฟาติก . (19)

มีหลายวิธีในการพิจารณาความพรุนของแอโรเจล: วิธีการหลักสามวิธี ได้แก่การดูดซับก๊าซการวัดรูพรุนของปรอท และวิธีการกระเจิง ในการดูดซับก๊าซ ไนโตรเจนที่จุดเดือดจะถูกดูดซับเข้าไปในตัวอย่างแอโรเจล ก๊าซที่ถูกดูดซับขึ้นอยู่กับขนาดของรูขุมขนที่อยู่ในตัวอย่างและบนความดันบางส่วนของญาติก๊าซที่มันดันอิ่มตัว ปริมาตรของก๊าซที่ดูดซับนั้นวัดโดยใช้สูตร Brunauer, Emmit และ Teller ( BET ) ซึ่งให้พื้นที่ผิวจำเพาะของตัวอย่าง ที่ความดันบางส่วนสูงในการดูดซับ/คายดูดซับ สมการเคลวินจะให้การกระจายขนาดรูพรุนของตัวอย่าง ในการวัดรูพรุนของปรอท ปรอทจะถูกบังคับให้เข้าสู่ระบบรูพรุนของแอร์เจลเพื่อกำหนดขนาดของรูพรุน แต่วิธีนี้ไม่มีประสิทธิภาพสูง เนื่องจากเฟรมแข็งของแอโรเจลจะยุบตัวจากแรงอัดสูง วิธีการกระเจิงเกี่ยวข้องกับการโก่งตัวตามมุมของรังสีภายในตัวอย่างแอโรเจล ตัวอย่างอาจเป็นอนุภาคของแข็งหรือรูพรุน รังสีจะเข้าสู่วัสดุและกำหนดเรขาคณิตเศษส่วนของเครือข่ายรูพรุนของแอโรเจล ความยาวคลื่นรังสีที่ดีที่สุดที่จะใช้คือรังสีเอกซ์และนิวตรอน Airgel ยังเป็นเครือข่ายแบบมีรูพรุนแบบเปิด: ความแตกต่างระหว่างโครงข่ายแบบรูพรุนแบบเปิดและแบบมีรูพรุนแบบปิดคือในเครือข่ายแบบเปิด ก๊าซสามารถเข้าและออกจากสารได้โดยไม่มีข้อจำกัด ในขณะที่โครงข่ายแบบมีรูพรุนแบบปิดจะดักจับก๊าซภายในวัสดุที่บังคับ ให้อยู่ภายในรูขุมขน [20]ความพรุนและพื้นที่ผิวสูงของซิลิกาแอโรเจลช่วยให้สามารถใช้ในการกรองสิ่งแวดล้อมได้หลากหลาย

อิฐ 2.5 กก. ได้รับการสนับสนุนโดยชิ้นส่วนของ airgel ที่มีมวล 2 กรัม

ซิลิกาแอร์เจล

ซิลิกาแอโรเจลเป็นแอโรเจลชนิดทั่วไป และเป็นชนิดหลักในการใช้งานหรือการศึกษา [21] [22]มันเป็นซิลิกาชั่นและจะได้รับจากซิลิกาเจลหรือโดยการปรับเปลี่ยนกระบวนการ Stober nanofoam ต่ำสุดหนาแน่นซิลิกาน้ำหนัก 1,000 กรัม / ม. 3 , [23]ซึ่งเป็นรุ่นที่อพยพของบันทึก airgel 1,900 g / m 3[24]ความหนาแน่นของอากาศคือ 1,200 g/m 3 (ที่ 20 °C และ 1 atm) [25]ณ ปี 2556, แอโรกราฟีนมีความหนาแน่นต่ำกว่าที่ 160 g/m 3หรือ 13% ของความหนาแน่นของอากาศที่อุณหภูมิห้อง (26)

ซิลิกาแข็งตัวเป็นกระจุกสามมิติที่พันกันซึ่งมีสัดส่วนเพียง 3% ของปริมาตร การนำผ่านของแข็งจึงต่ำมาก ส่วนที่เหลืออีก 97% ของปริมาตรประกอบด้วยอากาศในรูพรุนขนาดเล็กมาก อากาศมีพื้นที่ให้เคลื่อนไหวเพียงเล็กน้อย ขัดขวางทั้งการพาความร้อนและการนำเฟสของแก๊ส [27]

ซิลิกาแอโรเจลยังมีการส่งผ่านแสงสูง ~99% และดัชนีการหักเหของแสงต่ำที่ ~1.05 (28)

แอโรเจลนี้มีคุณสมบัติเป็นฉนวนความร้อนที่โดดเด่น โดยมีค่าการนำความร้อนต่ำมาก: ตั้งแต่ 0.03  W /(m· K ) [29]ในความดันบรรยากาศลงไปที่ 0.004 W/(m·K) [23]ในสุญญากาศพอประมาณ ซึ่งสอดคล้องกับค่า R เท่ากับ 14 ถึง 105 (ตามธรรมเนียมของสหรัฐอเมริกา) หรือ 3.0 ถึง 22.2 (เมตริก) สำหรับความหนา 3.5 นิ้ว (89 มม.) สำหรับการเปรียบเทียบ ฉนวนผนังทั่วไปคือ 13 (ตามธรรมเนียมของสหรัฐอเมริกา) หรือ 2.7 (เมตริก) สำหรับความหนาเท่ากัน จุดหลอมเหลวของมันคือ 1,473 K (1,200 °C; 2,192 °F) นอกจากนี้ยังควรสังเกตด้วยว่ามีการรายงานค่าการนำไฟฟ้าที่ต่ำกว่าสำหรับตัวอย่างเสาหินที่ผลิตขึ้นในเชิงทดลองในวรรณคดี โดยมีค่าถึง 0.009 W/(m·K) ที่ 1atm [30]

จนถึงปี 2011 ซิลิกาแอโรเจลจัดรายการ 15 รายการในGuinness World Recordsสำหรับคุณสมบัติของวัสดุ รวมถึงฉนวนที่ดีที่สุดและของแข็งที่มีความหนาแน่นต่ำที่สุด แม้ว่ามันจะถูกขับออกจากชื่อหลังโดยaerographiteวัสดุที่เบากว่าในปี 2012 [31]และแอโรกราฟีนในปี 2013 [32] [33]

คาร์บอน

คาร์บอนแอโรเจลประกอบด้วยอนุภาคที่มีขนาดอยู่ในช่วงนาโนเมตรซึ่งถูกพันธะโควาเลนต์เข้าด้วยกัน มีความพรุนสูงมาก(มากกว่า 50% โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนต่ำกว่า 100 นาโนเมตร) และพื้นที่ผิวอยู่ระหว่าง 400 ถึง 1,000 ม. 2 / กรัม มักผลิตเป็นกระดาษคอมโพสิต: กระดาษไม่ทอที่ทำจากเส้นใยคาร์บอนชุบด้วยรีซอร์ซินอล – ฟอร์มาลดีไฮด์แอโรเจล และไพโรไลซ์ ขึ้นอยู่กับความหนาแน่น แอโรเจลคาร์บอนอาจนำไฟฟ้า ทำให้กระดาษแอโรเจลคอมโพสิตมีประโยชน์สำหรับอิเล็กโทรดในตัวเก็บประจุหรืออิเล็กโทรดกำจัดไอออน เนื่องจากพื้นที่ผิวสูงมากของพวกเขา Aerogels คาร์บอนใช้ในการสร้างซุปเปอร์มีค่าตั้งแต่ถึงหลายพันfaradsขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของความจุ 104 F / g และ 77 F / ซม. 3แอโรเจลคาร์บอนยังมี "สีดำ" อย่างมากในสเปกตรัมอินฟราเรด ซึ่งสะท้อนเพียง 0.3% ของรังสีระหว่าง 250 นาโนเมตร ถึง 14.3 ไมโครเมตร ทำให้มีประสิทธิภาพสำหรับตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์

คำว่า "แอโรเจล" เพื่ออธิบายมวลอากาศถ่ายเทของท่อนาโนคาร์บอนที่ผลิตขึ้นโดยใช้เทคนิคการสะสมไอเคมีบางอย่างไม่ถูกต้อง วัสดุดังกล่าวสามารถปั่นเป็นเส้นใยที่มีความแข็งแรงมากกว่าเคฟลาร์และมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่เป็นเอกลักษณ์ อย่างไรก็ตาม วัสดุเหล่านี้ไม่ใช่แอโรเจล เนื่องจากไม่มีโครงสร้างภายในแบบเสาหิน และไม่มีโครงสร้างรูพรุนแบบปกติของแอโรเจล

โลหะออกไซด์

แอโรเจลของโลหะออกไซด์ถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยา/การแปรสภาพทางเคมีต่างๆ หรือเป็นสารตั้งต้นสำหรับวัสดุอื่นๆ

แอโรเจลที่ทำด้วยอะลูมิเนียมออกไซด์เรียกว่าแอโรเจลอลูมินา แอโรเจลเหล่านี้ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อ "เจือ" ด้วยโลหะอื่นที่ไม่ใช่อะลูมิเนียม นิกเกิล –อลูมินาแอร์เจลเป็นส่วนผสมที่พบได้บ่อยที่สุด องค์การนาซ่ากำลังพิจารณาอนุภาคอลูมินาแอโรเจลเพื่อจับอนุภาคความเร็วสูง สูตรที่เจือด้วยแกโดลิเนียมและเทอร์เบียมสามารถเรืองแสงที่จุดกระทบของอนุภาคได้ โดยปริมาณการเรืองแสงจะขึ้นอยู่กับพลังงานกระแทก

ความแตกต่างที่โดดเด่นที่สุดอย่างหนึ่งระหว่างซิลิกาแอโรเจลและแอโรเจลของโลหะออกไซด์คือ แอโรเจลของโลหะออกไซด์มักมีสีต่างกัน

[34]

อื่นๆ

โพลีเมอร์อินทรีย์สามารถใช้สร้างแอโรเจลได้ SEAgelทำจากวุ้น ภาพยนตร์ AeroZero ทำจากธ เธเธฃ สามารถใช้เซลลูโลสจากพืชเพื่อสร้างแอโรเจลที่ยืดหยุ่นได้ [35]

GraPhage13 เป็นครั้งแรกที่ airgel graphene ตามประกอบโดยใช้กราฟีนออกไซด์และbacteriophage M13 (36)

Chalcogelเป็นแอโรเจลที่ประกอบด้วยchalcogens (คอลัมน์ของธาตุในตารางธาตุที่ขึ้นต้นด้วยออกซิเจน) เช่น กำมะถัน ซีลีเนียม และธาตุอื่นๆ [37]โลหะที่มีราคาแพงกว่าแพลตตินั่มถูกนำมาใช้ในการสร้าง

Aerogels ที่ทำจากจุดควอนตัมแคดเมียมซีลีไนด์ ในเครือข่าย 3-D ที่มีรูพรุนได้รับการพัฒนาเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ [38]

ประสิทธิภาพของ Airgel อาจเพิ่มขึ้นสำหรับการใช้งานเฉพาะโดยการเพิ่มสารเจือปนโครงสร้างเสริมแรง และสารประกอบไฮบริไดซ์ Aspen Aerogels ผลิตผลิตภัณฑ์เช่น Spaceloft [39]ซึ่งเป็นส่วนผสมของแอโรเจลที่มีการตีเส้นใยบางชนิด [40]

• เครื่องดักฝุ่น " Stardust " พร้อมบล็อคแอร์เจล (นาซ่า)

• ฝุ่นจักรวาลติดอยู่ในบล็อกแอร์เจลจาก "Stardust" (นาซ่า)

• รอยฝุ่นจักรวาลจากดาวหางที่ติดอยู่ในบล็อกแอโรเจลจาก "ละอองดาว" (นาซ่า)

• การดูดซับน้ำมันโดยแอโรเจล [41] ( รายงานทางวิทยาศาสตร์ )

• แอโรเจลจับผมไว้ [41] ( รายงานทางวิทยาศาสตร์ )

• แอโรเจลถือดินสอสี โดยมีเปลวไฟติดอยู่ข้างใต้ แสดงให้เห็นฉนวนกันความร้อนที่ดีเยี่ยมจากความร้อน (นาซ่า)

Aerogels ใช้สำหรับการใช้งานที่หลากหลาย:

• ฉนวน ; ตัวอย่างเช่น มีการเพิ่ม airgel ในรูปแบบที่ละเอียดให้กับสกายไลท์เพื่อการนี้ โครงการSolar Decathlon House ประจำปี 2550 ของ Georgia Institute of Technologyใช้แอร์เจลเป็นฉนวนในหลังคากึ่งโปร่งแสง [42]
• ตัวดูดซับสารเคมีสำหรับทำความสะอาดสารที่หก [43]อาจใช้ซิลิกาแอโรเจลสำหรับการกรอง พวกเขามีพื้นที่ผิวสูงโปร่งและultrahydrophobic อาจใช้สำหรับการกำจัดโลหะหนัก สามารถใช้กับการบำบัดน้ำเสียได้ [44]
• ตัวเร่งปฏิกิริยาหรือผู้ให้บริการตัวเร่งปฏิกิริยา [45] [46] [8]
• ซิลิกาแอโรเจลสามารถใช้ในอุปกรณ์สร้างภาพ ออปติก และไกด์นำแสง [47]
• สารเพิ่มความข้นในสีและเครื่องสำอางบางชนิด [48] [45] [49]
• เป็นส่วนประกอบในตัวดูดซับพลังงาน [50]
• เป้าหมายเลเซอร์สำหรับโรงงานจุดระเบิดแห่งชาติสหรัฐอเมริกา(NIF) [51]
• วัสดุที่ใช้ในการจับคู่อิมพีแดนซ์สำหรับทรานสดิวเซอร์ ลำโพง และตัวค้นหาช่วง [52]
• ตามรายงานของHindawi 's Journal of Nanomaterialsแอโรเจลใช้สำหรับวัสดุที่มีความยืดหยุ่นมากขึ้น เช่น เสื้อผ้าและผ้าห่ม: "การผลิต 'ผ้าห่ม' ของแอร์เจลในเชิงพาณิชย์เริ่มต้นขึ้นในปี พ.ศ. 2543 โดยผสมผสานซิลิกาแอโรเจลและการเสริมแรงด้วยเส้นใยที่เปลี่ยนแอโรเจลที่เปราะบางให้ทนทาน , วัสดุที่ยืดหยุ่นได้ คุณสมบัติทางกลและทางความร้อนของผลิตภัณฑ์อาจแตกต่างกันไปตามทางเลือกของเส้นใยเสริมแรง, แอโรเจลเมทริกซ์และสารเติมแต่งการทำให้ทึบที่รวมอยู่ในคอมโพสิต" [45]
• ซิลิกาแอโรเจลถูกใช้เพื่อดักจับฝุ่นจักรวาลหรือที่เรียกว่าฝุ่นในอวกาศ [53] [54] NASAใช้ airgel เพื่อดักจับอนุภาคฝุ่นอวกาศบนยานอวกาศStardust [55] เครื่องดักฝุ่น airgel เหล่านี้มีมวลต่ำมาก [56]อนุภาคจะระเหยกลายเป็นไอเมื่อกระทบกับของแข็งและผ่านก๊าซ แต่สามารถติดอยู่ในแอโรเจล นาซ่ายังใช้แอร์เจลเป็นฉนวนกันความร้อนสำหรับยานสำรวจดาวอังคารด้วย [57] [58] [45]
• กองทัพเรือสหรัฐใช้การประเมินของ Aerogels ในชั้นการป้องกันความร้อนเรื่อย ๆ สำหรับนักดำน้ำ [59] [45]ในทำนองเดียวกัน Aerogels ได้ถูกนำมาใช้โดยองค์การนาซ่าสำหรับฉนวนชุดอวกาศ [60] [45]
• ในฟิสิกส์ของอนุภาคหม้อน้ำในCherenkov ผลตรวจจับเช่นระบบ ACC ของเครื่องตรวจจับเบลล์ที่ใช้ในการทดลองเบลล์ที่KEKB [61]ความเหมาะสมของแอโรเจลถูกกำหนดโดยดัชนีการหักเหของแสงต่ำเติมช่องว่างระหว่างก๊าซและของเหลว และความโปร่งใสและสถานะของแข็งของแอโรเจล ทำให้ใช้งานได้ง่ายกว่าของเหลวแช่แข็งหรือก๊าซอัด [62]
• resorcinol - ฟอร์มาลดีไฮด์ Aerogels (โพลีเมอทางเคมีคล้ายกับเรซินฟีนอลดีไฮด์ ) จะถูกนำมาใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับการผลิตของ Aerogels คาร์บอนหรือเมื่อฉนวนอินทรีย์ที่มีพื้นผิวที่มีขนาดใหญ่เป็นที่ต้องการ [63]
• โลหะ–แอโรเจลนาโนคอมโพสิทที่เตรียมโดยการชุบไฮโดรเจลด้วยสารละลายที่มีไอออนของโลหะทรานซิชันและฉายรังสีผลลัพธ์ด้วยรังสีแกมมาตกตะกอนอนุภาคนาโนของโลหะ วัสดุผสมดังกล่าวสามารถใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา เซ็นเซอร์ป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าและในการกำจัดของเสีย การใช้งานที่คาดหวังของตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมบนคาร์บอนที่อยู่ในเซลล์เชื้อเพลิง [ ต้องการการอ้างอิง ]
• ในฐานะที่เป็นระบบการจัดส่งยาเสพติดเนื่องจากมันกันได้ทางชีวภาพ เนื่องจากพื้นที่ผิวสูงและโครงสร้างเป็นรูพรุน ยาจึงสามารถดูดซับจากCO .วิกฤตยิ่งยวด
  2. อัตราการปลดปล่อยยาสามารถปรับได้ตามคุณสมบัติของแอโรเจล [64]
• Aerogels คาร์บอนถูกนำมาใช้ในการก่อสร้างขนาดเล็กไฟฟ้าชั้นสองซุปเปอร์ เนื่องจากแอโรเจลมีพื้นที่ผิวสูง ตัวเก็บประจุเหล่านี้จึงสามารถมีขนาด 1/2000 ถึง 1/5000 ของตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์ที่มีคะแนนใกล้เคียงกัน [65]ตามรายงานของ Hindawi's Journal of Nanomaterials "ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ของ Aerogel สามารถมีอิมพีแดนซ์ต่ำมากเมื่อเทียบกับซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ทั่วไป และสามารถดูดซับหรือผลิตกระแสไฟฟ้าสูงสุดได้สูงมาก ในปัจจุบัน ตัวเก็บประจุดังกล่าวมีความไวต่อขั้วไฟฟ้าและจำเป็นต้องต่อสายเป็นอนุกรมหาก ต้องใช้แรงดันไฟในการทำงานที่มากกว่า 2.75  V " [45]
• Dunlop Sportใช้ airgel ในไม้เทนนิสบางรุ่นสำหรับเล่นกีฬา เช่น เทนนิส [66]
• ในการทำน้ำให้บริสุทธิ์chalcogelsได้แสดงให้เห็นสัญญาในการดูดซับสารมลพิษโลหะหนัก ปรอท ตะกั่ว และแคดเมียมจากน้ำ [67]อาจใช้แอโรเจลเพื่อแยกน้ำมันออกจากน้ำ ซึ่งอาจใช้เพื่อตอบสนองต่อน้ำมันที่หกรั่วไหลเป็นต้น [68] [44] [41] แอโรเจลอาจใช้ฆ่าเชื้อในน้ำ ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย [69] [70]
• airgel สามารถนำความผิดปกติเข้าsuperfluid ฮีเลียม -3 [71]
• เครื่องบิน de-ไอซิ่งข้อเสนอใหม่ใช้ท่อนาโนคาร์บอน airgel เส้นใยบาง ๆ ถูกปั่นบนเครื่องม้วนเพื่อสร้างฟิล์มหนา 10 ไมครอน ปริมาณวัสดุที่จำเป็นในการปิดปีกเครื่องบินจัมโบ้เจ็ทคือ 80 กรัม (2.8 ออนซ์) เครื่องทำความร้อนของ Airgel สามารถเปิดทิ้งไว้อย่างต่อเนื่องโดยใช้พลังงานต่ำเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำแข็งก่อตัว [72]
• อุโมงค์ส่งผ่านฉนวนความร้อนของเชฟโรเลต คอร์เวทท์ (C7) . [73]
• CamelBakใช้แอร์เจลเป็นฉนวนในขวดกีฬาเก็บอุณหภูมิ [74]
• 45 North ใช้ airgel เป็นฉนวนฝ่ามือในถุงมือปั่นจักรยาน Sturmfist 5 [75]
• ซิลิกาแอโรเจลอาจใช้สำหรับฉนวนกันเสียงเช่น บนหน้าต่างหรือเพื่อการก่อสร้าง [76] [77]

ปีเตอร์ซูกับตัวอย่างที่ airgel ที่ Jet Propulsion Laboratory , สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย

ซิลิกาแอโรเจลมักถูกสังเคราะห์โดยใช้กระบวนการโซลเจล ขั้นตอนแรกคือการสร้างสาร แขวนลอยคอลลอยด์ของอนุภาคของแข็งที่เรียกว่า "โซล" สารตั้งต้นคือแอลกอฮอล์เหลวเช่น เอทานอล ซึ่งผสมกับซิลิกอนอัลค็อกไซด์เช่นtetramethoxysilane (TMOS), tetraethoxysilane (TEOS) และ polyethoxydisiloxane (PEDS) (งานก่อนหน้านี้ใช้โซเดียมซิลิเกต) [78]สารละลายของซิลิกาผสมกับตัวเร่งปฏิกิริยาและปล่อยให้เจลในระหว่างปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสซึ่งก่อตัวเป็นอนุภาคของซิลิคอนไดออกไซด์ [79]สารแขวนลอยออกไซด์เริ่มเกิดปฏิกิริยาควบแน่นซึ่งส่งผลให้เกิดสะพานโลหะออกไซด์ (สะพานM–O–M, สะพาน "oxo"หรือสะพาน M–OH–M, " ol ") เชื่อมโยงอนุภาคคอลลอยด์ที่กระจัดกระจาย . [80]โดยทั่วไปปฏิกิริยาเหล่านี้มีอัตราการเกิดปฏิกิริยาช้าปานกลาง และด้วยเหตุนี้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรดหรือด่างจึงถูกนำมาใช้เพื่อปรับปรุงความเร็วในการประมวลผล ตัวเร่งปฏิกิริยาพื้นฐานมักจะผลิตแอโรเจลที่โปร่งใสมากขึ้น และลดการหดตัวระหว่างกระบวนการทำให้แห้ง และยังเสริมความแข็งแกร่งเพื่อป้องกันไม่ให้รูพรุนยุบระหว่างการอบแห้ง [79]

สุดท้าย ในระหว่างกระบวนการทำให้แห้งของแอโรเจล ของเหลวรอบๆ โครงข่ายซิลิกาจะถูกกำจัดออกอย่างระมัดระวังและแทนที่ด้วยอากาศ โดยที่แอโรเจลจะไม่เสียหาย เจลที่ของเหลวสามารถระเหยได้ในอัตราที่เป็นธรรมชาติเรียกว่าซีโรเจล เมื่อของเหลวระเหย แรงที่เกิดจากแรงตึงผิวของส่วนต่อประสานระหว่างของเหลวกับของแข็งก็เพียงพอแล้วที่จะทำลายเครือข่ายเจลที่เปราะบาง เป็นผลให้ซีโรเจลไม่สามารถบรรลุความพรุนสูง แต่กลับมีค่าสูงสุดที่รูพรุนที่ต่ำกว่าและมีการหดตัวจำนวนมากหลังจากการทำให้แห้ง [81]เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เส้นใยยุบตัวระหว่างการระเหยตัวทำละลายอย่างช้าๆ และลดแรงตึงผิวของส่วนต่อประสานระหว่างของเหลวกับของเหลว แอโรเจลสามารถก่อตัวขึ้นได้โดยการทำให้แห้งด้วยความเย็น(การทำให้แห้งแบบเยือกแข็ง) ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของเส้นใยและอุณหภูมิในการแช่แข็งวัสดุ คุณสมบัติเช่นความพรุนของแอโรเจลสุดท้ายจะได้รับผลกระทบ [82]

ในปีพ.ศ. 2474 เพื่อพัฒนาแอโรเจลชุดแรก คิสเลอร์ใช้กระบวนการที่เรียกว่าการทำให้แห้งแบบวิกฤตยิ่งยวดซึ่งหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงเฟสโดยตรง [21]โดยการเพิ่มอุณหภูมิและความดันที่เขาบังคับของเหลวเป็นของเหลว supercriticalรัฐที่โดยวางดันเขาทันทีสามารถเป็นก๊าซและลบของเหลวภายใน airgel หลีกเลี่ยงความเสียหายให้กับเครือข่ายสามมิติที่ละเอียดอ่อน แม้ว่าสิ่งนี้สามารถทำได้ด้วยเอทานอลแต่อุณหภูมิและแรงกดดันที่สูงจะนำไปสู่สภาวะการประมวลผลที่เป็นอันตราย วิธีที่ปลอดภัยกว่า อุณหภูมิและแรงดันที่ต่ำกว่านั้นเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนตัวทำละลาย นี้จะกระทำโดยทั่วไปโดยการแลกเปลี่ยนเริ่มต้นของเหลวรูขุมขนน้ำสำหรับCO 2 -miscible ของเหลวเช่นเอทานอลหรืออะซิโตนแล้วเข้าสู่ของเหลวก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์แล้วนำก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เหนือของจุดสำคัญ ตัวแปรในกระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการฉีดคาร์บอนไดออกไซด์วิกฤตยิ่งยวดโดยตรงลงในถังแรงดันที่มีแอโรเจล ผลลัพธ์สุดท้ายของกระบวนการใดกระบวนการหนึ่งจะแลกเปลี่ยนของเหลวเริ่มต้นจากเจลกับคาร์บอนไดออกไซด์ โดยไม่ให้โครงสร้างเจลยุบหรือสูญเสียปริมาตร [79]

Resorcinol – ฟอร์มาลดีไฮด์แอร์เจล (RF aerogel) ทำในลักษณะที่คล้ายกับการผลิตซิลิกาแอโรเจล airgel คาร์บอนนั้นจะสามารถทำจากนี้ airgel resorcinol ด์โดยไพโรไลซิในก๊าซเฉื่อยบรรยากาศออกจากเมทริกซ์ของคาร์บอน [83]คาร์บอนแอโรเจลที่ได้อาจใช้ในการผลิตรูปทรงของแข็ง ผง หรือกระดาษคอมโพสิต [84]สารเติมแต่งประสบความสำเร็จในการเพิ่มคุณสมบัติบางอย่างของแอโรเจลสำหรับการใช้งานเฉพาะ airgel คอมโพสิตได้รับการทำโดยใช้ความหลากหลายของการอย่างต่อเนื่องและไม่ต่อเนื่องเสริม อัตราส่วนกว้างยาวของเส้นใย เช่นไฟเบอร์กลาสถูกนำมาใช้เพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับคอมโพสิตแอโรเจลด้วยคุณสมบัติทางกลที่ดีขึ้นอย่างมาก

แอโรเจลที่มีซิลิกาเป็นส่วนประกอบไม่เป็นที่รู้จักว่าเป็นสารก่อมะเร็งหรือเป็นพิษ อย่างไรก็ตาม สารเหล่านี้ระคายเคืองต่อดวงตา ผิวหนัง ระบบทางเดินหายใจ และระบบย่อยอาหาร นอกจากนี้ยังสามารถทำให้เกิดความแห้งกร้านของผิวหนัง ดวงตา และเยื่อเมือก [85]ดังนั้นจึงขอแนะนำว่าควรสวมใส่อุปกรณ์ป้องกันรวมถึงอุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจ ถุงมือ และแว่นครอบตาทุกครั้งที่ใช้งานหรือแปรรูปแอโรเจลเปล่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีฝุ่นหรือเศษเล็กเศษน้อยเกิดขึ้น [86]

• คาร์บอนนาโนโฟม
• นาโนเจล
• FOGBANK

1. ^ อาร์ จี โจนส์; เจ. คาโฮเวค; ร. สเต็ปโต; อีเอส วิลก์ส; เอ็ม เฮสส์; ต. คิตายามะ; WV เมตานอมสกี้ (2008) ไอยูแพค บทสรุปของพอลิเมอคำศัพท์และศัพท์ IUPAC แนะนำ 2008 (ที่ "หนังสือสีม่วง") (PDF)สำนักพิมพ์ RSC, เคมบริดจ์ สหราชอาณาจักร
2. ^ สลอมคอฟสกี้, สตานิสลอว์; Alemán, José V.; กิลเบิร์ต, โรเบิร์ต จี.; เฮสส์ ไมเคิล; Horie, คาซึยูกิ; โจนส์, ริชาร์ด จี.; Kubisa, เพรเซมีสลอว์; ไมเซล, อิงกริด; มอร์มันน์, เวอร์เนอร์; เพนเซก, สตานิสวาฟ; สเต็ปโต, โรเบิร์ต เอฟที (2011) "คำศัพท์ของโพลิเมอร์และกระบวนการพอลิเมอในระบบการกระจายตัว (คำแนะนำ IUPAC 2011)" (PDF)เคมีบริสุทธิ์และประยุกต์83 (12): 2229–2259. ดอย : 10.1351/PAC-REC-10-06-03 . S2CID  96812603 .
3. ^ โฆษณา McNaught; ก. วิลกินสัน. (1997). ไอยูแพค บทสรุปของคำศัพท์เคมี ครั้งที่ 2 ("Gold Book") (เวอร์ชันแก้ไข XML ออนไลน์ ed.) อ็อกซ์ฟอร์ด: สิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ของแบล็กเวลล์ ดอย : 10.1351/goldbook . ISBN 978-0-9678550-9-7.
4. ^ นิยามของคำที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างและการประมวลผลของรัชทายาท, เจล, เครือข่ายและวัสดุไฮบริดนินทรีย์อินทรีย์ (IUPAC แนะนำ 2007) เคมีบริสุทธิ์และประยุกต์79 . 2550. หน้า 1801–1829. ดอย : 10.1351/goldbook.A00173 . ISBN 978-0-9678550-9-7. เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 30 พฤศจิกายน 2555
5. ^ "กินเนสส์บันทึกชื่อของ JPL airgel โลกเป็นของแข็งที่เบาที่สุด" นาซ่า . ห้องปฏิบัติการขับเคลื่อนด้วยไอพ่น 7 พฤษภาคม 2545 เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 25 พฤษภาคม 2552 . ดึงมา25 เดือนพฤษภาคมปี 2009
6. ^ ทาเฮอร์ อาบูล (19 สิงหาคม 2550) "นักวิทยาศาสตร์ยกย่อง 'ควันแข็ง' เป็นวัสดุที่จะเปลี่ยนโลก" . บทความข่าว . ลอนดอน: ไทม์สออนไลน์. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 12 กันยายน 2550 . สืบค้นเมื่อ22 สิงหาคม 2550 .
7. ^ เอเกอร์เตอร์, แมสซาชูเซตส์; Leventis, N.; Koebel, MM (2011). คู่มือแอโรเจล . สำนักพิมพ์สปริงเกอร์ ISBN 978-1-4419-7477-8.
8. ^ ข Pajonk, GM (16 พ.ค. 2534) "ตัวเร่งปฏิกิริยาแอโรเจล" . การประยุกต์ใช้การเร่งปฏิกิริยา 72 (2): 217–266. ดอย : 10.1016/0166-9834(91)85054-Y . ISSN  0166-9834 .
9. ^ บาร์รอน แรนดัลล์ เอฟ.; เนลลิส, เกรกอรี เอฟ (2016). การถ่ายเทความร้อนด้วยความเย็น (ฉบับที่ 2) ซีอาร์ซีกด หน้า 41. ISBN 9781482227451. เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 22 พฤศจิกายน 2017
10. ^ คิสเลอร์, เอสเอส (1931). "แอโรเจลและเยลลี่ขยายตัวที่สอดคล้องกัน". ธรรมชาติ . 127 (3211): 741. Bibcode : 1931Natur.127..741K . ดอย : 10.1038/127741a0 . S2CID  4077344 .
11. ^ คิสเลอร์, เอสเอส (1932). "แอโรเจลขยายที่สอดคล้องกัน". วารสารเคมีเชิงฟิสิกส์ . 36 (1): 52–64. ดอย : 10.1021/j150331a003 .
12. ^ เปกาลา, อาร์ดับบลิว (1989). "แอโรเจลอินทรีย์จากการควบแน่นของรีซอร์ซินอลกับฟอร์มัลดีไฮด์". วารสาร วัสดุศาสตร์ . 24 (9): 3221–3227. Bibcode : 1989JMatS..24.3221P . ดอย : 10.1007/BF01139044 . ISSN  0022-2461 . S2CID  91183262 .
13. ^ "แอโรเจลคืออะไร ทฤษฎี คุณสมบัติ และการประยุกต์" . azom.com 12 ธันวาคม 2556. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 9 ธันวาคม 2557 . สืบค้นเมื่อ5 ธันวาคม 2557 .
14. ^ จางหู; จาง เจ้า; จิ, เหวินเทา; วัง ซีอาน; หลี่ เยว่หมิง; เต๋า เวินฉวน (30 สิงหาคม 2561). "การทดลองลักษณะของการนำความร้อนและจุลภาคของ Opacifier-ไฟเบอร์คอมโพสิต airgel" โมเลกุล : วารสารเคมีสังเคราะห์และเคมีผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ . 23 (9). ดอย : 10.3390/โมเลกุล23092198 . ISSN  1420-3049 . พีเอ็ม ซี 6225116 . PMID  30200271 .
15. ^ แคป, ร.; Fricke, J. (2004), Aegerter, Michel A.; Mennig, Martin (eds.), "Aerogels for Thermal Insulation" , Sol-Gel Technologies for Glass Producers and Users , Boston, MA: Springer US, pp. 349–353, doi : 10.1007/978-0-387-88953- 5_46 , ISBN 978-0-387-88953-5, สืบค้นเมื่อ29 มีนาคม 2021
16. ^ Berge, Axel and Johansson, Pär (2012) Literature Review of High Performance Thermal Insulation Archived 21 November 2014 at the Wayback Machine . ภาควิชาวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อม Chalmers University of Technology ประเทศสวีเดน
17. ^ airgel โครงสร้าง ที่จัดเก็บ 25 ธันวาคม 2014 ที่เครื่อง Wayback Str.llnl.gov. สืบค้นเมื่อ 31 กรกฎาคม 2559.
18. ^ "ซิลิกาแอโรเจล" . แอโรเจล . org เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 4 เมษายน 2559
19. ^ เคมีพื้นผิวของซิลิกา Aerogels เก็บไว้ 1 ธันวาคม 2014 ที่เครื่อง Wayback พลังงาน.lbl.gov. สืบค้นเมื่อ 31 กรกฎาคม 2559.
20. ^ โครงสร้างรูพรุนของซิลิกา Aerogels เก็บไว้ 1 ธันวาคม 2014 ที่เครื่อง Wayback พลังงาน.lbl.gov. สืบค้นเมื่อ 31 กรกฎาคม 2559.
21. ^ ข เหงียน, ฮ่องกง KD; ฮวง, เฟือง ต.; Dinh, Ngo T.; เหงียน, ฮ่องกง KD; ฮวง, เฟือง ต.; Dinh, Ngo T. (สิงหาคม 2018). "การสังเคราะห์ซิลิกาดัดแปลง airgel อนุภาคนาโนสำหรับการฟื้นฟูของเวียดนามน้ำมันดิบหกบนน้ำ" วารสารสมาคมเคมีแห่งบราซิล . 29 (8): 1714–1720. ดอย : 10.21577/0103-5053.20180046 . ISSN  0103-5053 .
22. ^ "แอโรเจล: ทินเนอร์ เบากว่า แข็งแกร่งกว่า" . นาซ่า . 15 เมษายน 2558 . สืบค้นเมื่อ29 มีนาคม 2021 .
23. ^ ข Aerogels ข้อตกลง LLNL.gov
24. ^ “แอร์เจลของแล็บสร้างสถิติโลก” . LLNL รีวิววิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ตุลาคม 2546 เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 9 ตุลาคม 2549
25. ^ เจ้าบ่าว, DEสรุปจากอะตอมนิวเคลียร์คุณสมบัติ ที่จัดเก็บ 27 กุมภาพันธ์ 2008 ที่เครื่อง Wayback กลุ่มข้อมูลอนุภาค: 2550
26. ^ "อัลตร้าไฟ airgel ผลิตที่มหาวิทยาลัยเจ้อเจียงแล็บข่าวประชาสัมพันธ์-มหาวิทยาลัยเจ้อเจียง" Zju.edu.cn 19 มีนาคม 2556. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 23 พฤษภาคม 2556 . สืบค้นเมื่อ12 มิถุนายน 2556 .
27. ^ "เกี่ยวกับแอโรเจล" . ASPEN Aerogels, INC. ที่จัดเก็บจากเดิมในวันที่ 26 พฤษภาคม 2014 สืบค้นเมื่อ12 มีนาคม 2557 .
28. ^ Gurav, Jyoti L.; จุง, อิน-กึน; ปาร์ค, ฮยองโฮ; คัง อึลซน; Nadargi, Digambar Y. (11 สิงหาคม 2010). "ซิลิกาแอโรเจล: การสังเคราะห์และการประยุกต์" . วารสารวัสดุนาโน . 2553 : 1–11. ดอย : 10.1155/2010/409310 . ISSN  1687-4110 .
29. ^ "การนำความร้อน" ใน Lide, DR, เอ็ด. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (ฉบับที่ 86) โบคา เรตัน (ฟลอริดา): ซีอาร์ซี เพรส ISBN 0-8493-0486-5.มาตรา 12 น. 227
30. ^ โคเฮนอี.; Glicksman, L. (1 สิงหาคม 2015). "คุณสมบัติทางความร้อนของสูตรซิลิกา แอโรเจล". กับฉัน. เจถ่ายเทความร้อน137(8): 081601. ดอย : 10.1115/1.4028901 .
31. ^ เมคเลนบูร์ก, Matthias (กรกฎาคม 2012) "แอโรกราไฟต์: ผนังนาโนที่ยืดหยุ่นเป็นพิเศษ น้ำหนักเบาเป็นพิเศษ วัสดุคาร์บอนไมโครทิวบ์พร้อมสมรรถนะทางกลที่โดดเด่น" วัสดุขั้นสูง24 (26): 3486–90. ดอย : 10.1002/adma.201200491 . PMID  22688858 .
32. ^ Whitwam ไรอัน (26 มีนาคม 2013) แกรฟีน airgel เป็นโลกวัสดุที่มีน้ำหนักเบาที่สุด ที่จัดเก็บ 27 มีนาคม 2013 ที่เครื่อง Wayback gizmag.com
33. ^ ค วิก, ดาร์เรน (24 มีนาคม 2556). แกรฟีน airgel ใช้เวลามงกุฎวัสดุที่มีน้ำหนักเบาที่สุดในโลก ที่จัดเก็บ 25 มีนาคม 2013 ที่เครื่อง Wayback gizmag.com
34. ^ "เมทัลออกไซด์แอโรเจล" . แอโรเจล.org เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 12 สิงหาคม 2556 . สืบค้นเมื่อ12 มิถุนายน 2556 .
35. ^ โคบายาชิ, ยูริ; ไซโตะ, สึงุยูกิ; อิโซไก อากิระ (2014). "แอโรเจลที่มีโครงกระดูกนาโนไฟเบอร์ที่สั่งซื้อ 3 มิติของอนุพันธ์นาโนเซลลูโลสที่เป็นผลึกเหลวในรูปแบบฉนวนที่ทนทานและโปร่งใส" Angewandte Chemie ฉบับนานาชาติ 53 (39): 10394–7 ดอย : 10.1002/anie.201405123 . PMID  24985785 . สรุปเลย์ – Royal Society of Chemistry (11 กรกฎาคม 2014).
36. ^ Passaretti, P., et al. (2019). "มัลติฟังก์ชั่น graphene ออกไซด์-bacteriophage ที่มีรูพรุนสามมิติที่มีรูพรุน" ระดับนาโน 11(28): 13318-13329 https://doi.org/10.1039/C9NR03670A
37. ^ Bielloตัวกรองโลหะหนักของ Davidทำจากอากาศเป็นส่วนใหญ่ เก็บถาวร 26 กุมภาพันธ์ 2558 ที่ Wayback Machine Scientific American , 26 กรกฎาคม 2550 สืบค้นเมื่อ 2550-08-05.
38. ^ ยูเอช; เบลแอร์, อาร์; กันนัน RM; บร็อค, SL (2008) "ความแข็งแกร่งทางวิศวกรรม ความพรุน และความเข้มของการปล่อยมลพิษของเครือข่าย CdSe ที่มีโครงสร้างนาโนโดยการปรับเปลี่ยนรูปร่างของ Building Block" วารสารสมาคมเคมีอเมริกัน . 130 (15): 5054–5055 ดอย : 10.1021/ja801212e . PMID  18335987 .
39. ^ "สเปซลอฟท์ 6250" (PDF) . แอสเพน แอโรเจล. เก็บถาวรจากต้นฉบับ (PDF)เมื่อ 27 เมษายน 2557 . สืบค้นเมื่อ25 เมษายน 2557 .
40. ^ "แอโรเจลที่แข็งแกร่งและยืดหยุ่น" . แอโรเจล . org เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 11 ตุลาคม 2014 . สืบค้นเมื่อ17 กรกฎาคม 2557 .
41. ^ a b c เพลง หยางซี; ลี่, บิน; หยาง ซีเหว่ย; ติง กูเฉียว; จาง, ฉางรุย; Xie, Xiaoming (15 พฤษภาคม 2558) "อัลตราไลต์โบรอนไนไตรด์แอโรเจลผ่านการสะสมไอเคมีแบบใช้เทมเพลตช่วย" . รายงานทางวิทยาศาสตร์ . 5 (1): 10337. ดอย : 10.1038/srep10337 . ISSN  2045-2322 .
42. ^ Solar Decathon 2007 . GATech.edu
43. ^ กาน กั๋วเฉียง; หลี่ ซินหยง; ฟาน ซื่อหยิง; วังเหลียง; ฉิน เมชุน; หยิน จือฟาน; เฉิน กัวหัว (2019). "คาร์บอนแอโรเจลเพื่อการทำความสะอาดสิ่งแวดล้อม" . วารสารเคมีอนินทรีย์แห่งยุโรป . 2019 (27): 3126–3141 ดอย : 10.1002/ejic.201801512 . ISSN  1099-0682 .
44. ^ ข ชิ หมิงเจีย; Tang, Cunguo; หยาง ซูตง; โจว จุนหลิง; เจีย, เฟย; ฮัน หยูเซียง; หลี่ เจิ้นอวี้ (2017). "ซูเปอร์ไฮโดรโฟบิกซิลิกาแอโรเจลเสริมแรงด้วยเส้นใยโพลีอะคริโลไนไตรล์สำหรับการดูดซับน้ำมันจากส่วนผสมของน้ำและน้ำมัน" . ความก้าวหน้า RSC 7 (7): 4039–4045. ดอย : 10.1039/C6RA26831E .
45. ^ a b c d e f g Gurav, Jyoti L.; จุง, อิน-กึน; ปาร์ค, ฮยองโฮ; คัง อึลซน; Nadargi, Digambar Y. (11 สิงหาคม 2010). "ซิลิกาแอโรเจล: การสังเคราะห์และการประยุกต์" . วารสารวัสดุนาโน . ดอย : 10.1155/2010/409310 . สืบค้นเมื่อ29 มีนาคม 2021 .
46. ^ ชอย, จินซูน; ซู ดงจิน (1 กันยายน 2550) "การประยุกต์ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาของ Aerogels" . สำรวจปฏิกิริยาจากเอเชีย11 (3): 123–133. ดอย : 10.1007/s10563-007-9024-2 . ISSN  1574-9266 .
47. ^ Gurav, Jyoti; Jung, In-Keun (30 มิถุนายน 2010). "ซิลิกาแอโรเจล: การสังเคราะห์และการประยุกต์" . วารสารวัสดุนาโน . 2553 : 1–11. ดอย : 10.1155/2010/409310 .
48. ^ Spoon, Marianne English (25 กุมภาพันธ์ 2014). " เทคโนโลยี'กรีนเนอร์' แอโรเจล ชูศักยภาพในการทำความสะอาดน้ำมันและสารเคมี" . มหาวิทยาลัยวิสคอนซินเมดิสันข่าวเก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 28 เมษายน 2558 . สืบค้นเมื่อ29 เมษายน 2558 .
49. ^ "เข้าควบคุม" . ธุรกิจเครื่องสำอาง . 1 เมษายน 2549 . สืบค้นเมื่อ29 มีนาคม 2021 .
50. ^ เฉิน ห่าว; ซู หยวนหมิง; ตง ยัน; Hu, Junhao (15 มีนาคม 2019). "การศึกษาระบบดูดกลืนพลังงานนาโนฟลูอิดิกจากวัสดุนาโนแอโรเจลที่มีความพรุนสูง" . พรุนและวัสดุเม277 : 217–228. ดอย : 10.1016/j.micromeso.2018.09.032 . ISSN  1387-1811 .
51. ^ เรมิงตัน, บรูซ เอ.; Park, Hye-Sook; เคซี่ย์, แดเนียล ที.; คาวาลโล, โรเบิร์ต เอ็ม.; คลาร์ก, แดเนียล เอส.; ฮันติงตัน, แชนนิ่งเอ็ม.; คูแรนซ์, แคโรลีน ซี.; ไมล์ส, แอรอน อาร์.; Nagel, Sabrina R.; รามัน, Kumar S.; Smalyuk, Vladimir A. (10 กันยายน 2019). "เรย์ลีเทย์เลอร์ความไม่เสถียรในการตั้งค่าความหนาแน่นของพลังงานสูงในสิ่งอำนวยความสะดวกแห่งชาติที่ติดไฟได้เอง" การดำเนินการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ . 116 (37): 18233–18238. ดอย : 10.1073/pnas.1717236115 . ISSN  0027-8424 . PMID  29946021 .
52. ^ Hrubesh, Lawrence W. (1 เมษายน 2541) "แอพพลิเคชั่นแอโรเจล" . วารสารของแข็งที่ไม่ใช่ผลึก . 225 (1): 335–342. Bibcode : 1998JNCS..225..335H . ดอย : 10.1016/S0022-3093(98)00135-5 .
53. ^ ฮูซิง, นิโคลา; ชูเบิร์ต, อุลริช (1998). "Aerogels-Airy วัสดุ: เคมีโครงสร้างและคุณสมบัติ" Angewandte Chemie ฉบับนานาชาติ 37 (1-2): 22–45. ดอย : 10.1002/(SICI)1521-1773(19980202)37:1/23.0.CO;2-I . ISSN  1521-3773 .
54. ^ ซู, ปีเตอร์ (2 มิถุนายน 2538) "ซิลิกาแอโรเจลดักจับฝุ่นจักรวาลได้ครบถ้วน" . วารสารของแข็งที่ไม่ใช่ผลึก . การดำเนินการของการประชุมวิชาการระดับนานาชาติครั้งที่สี่เกี่ยวกับ AEROGELS 186 : 415–427. ดอย : 10.1016/0022-3093(95)00065-8 . ISSN  0022-3093 .
55. ^ "นาซ่า - ดักจับฝุ่นดาวหางด้วยแอโรเจล" . นาซ่า . สืบค้นเมื่อ29 มีนาคม 2021 .
56. ^ ซู, ปีเตอร์. "Silica Airgel ดักจับฝุ่นจักรวาล" (PDF) . นาซ่า . สืบค้นเมื่อ29 มีนาคม 2021 .
57. ^ ป้องกันความร้อนรั่วไหลผ่านฉนวนที่เรียกว่า "แอโรเจล" Archived 13 ตุลาคม 2550 ที่ Wayback Machine , NASA CPL
58. ^ Down-to-Earth Uses for Space Materials Archived 30 กันยายน 2550 ที่ Wayback Machine , The Aerospace Corporation
59. ^ นัคโคลส์ มล.; เจ้าเจซี; สเวียร์กอสซ์ เอ็มเจ (2005). "การประเมินผลประจำของการดำน้ำต้นแบบคอมโพสิตน้ำเย็นเสื้อผ้าใช้ของเหลวและวัสดุ Superinsulation airgel" กองทัพเรือสหรัฐฯทดลองดำน้ำหน่วยรายงานทางเทคนิคNEDU-05-02. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 20 สิงหาคม 2551 . สืบค้นเมื่อ21 เมษายน 2551 .
60. ^ เตรวิโน, หลุยส์ เอ.; ออร์นดอฟฟ์, เอเวลีน เอส.; ทัง, เฮนรี่ เอช.; โกลด์, จอร์จ แอล.; Trifu, Roxana (15 กรกฎาคม 2545) "ฉนวนแอโรเจลสำหรับชุดอวกาศขั้นสูง" . SAE ชุดกระดาษเทคนิค 400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA, สหรัฐอเมริกา: SAE International ดอย : 10.4271/2002-01-2316 .CS1 maint: ตำแหน่ง ( ลิงค์ )
61. ^ อิวาตะ S.; อาดาจิ ฉัน; ฮาร่า K.; อิจิมะ, ต.; อิเคดะ, เอช.; คาคุโนะ, เอช.; คาวาอิ, H.; คาวาซากิ, ต.; Korpar, S.; คริซาน, พี.; Kumita, T. (1 มีนาคม 2559). "การแสดงบัตรประจำตัวของอนุภาคของต้นแบบ airgel เคาน์เตอร์ที่หลากหลายสำหรับการทดลองเบลล์ครั้งที่สอง" ความ ก้าว หน้า ของ ฟิสิกส์ เชิง ทฤษฎี และ ทดลอง . 2559 (033H01). ดอย : 10.1093/ptep/ptw005 . ISSN  2050-3911 .
62. ^ หวาง, Jieyu; เปอตี, โดนัลด์; เหริน เซินเฉียง (2020). "ซิลิกาแอโรเจล ฉนวนกันความร้อนใส" . ความก้าวหน้านาโน2 (12): 5504–5515. ดอย : 10.1039 / D0NA00655F - ผ่านทางสมาคมเคมี
63. ^ Mulik, Sudhir; Sotiriou-Leventis, Chariklia (2011), Aegerter, Michel A.; เลเวนติส, นิโคลัส; Koebel, Matthias M. (eds.), "Resorcinol–Formaldehyde Aerogels" , Aerogels Handbook , Advances in Sol-Gel Derived Materials and Technologies, New York, NY: Springer, pp. 215–234, ดอย : 10.1007/978-1 -4419-7589-8_11 , ISBN 978-1-4419-7589-8, สืบค้นเมื่อ29 มีนาคม 2021
64. ^ Smirnova ฉัน.; สุทธิเรืองวงศ์ ส.; Arlt W. (2004). "การศึกษาความเป็นไปได้ของแอโรเจลซิลิกาที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ ในระบบการนำส่งยา". วารสารของแข็งที่ไม่ใช่ผลึก . 350 : 54–60. รหัส : 2004JNCS..350...54S . ดอย : 10.1016/j.jnoncrysol.2004.06.031 .
65. ^ Juzkow, มาร์ค (1 กุมภาพันธ์ 2002) "airgel Capacitors สนับสนุนชีพจรถือขึ้นและพลังงานหลักโปรแกรม" เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลัง . เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 15 พฤษภาคม 2550
66. ^ "ดันลอป ขยายไลน์แอร์เจล - อุตสาหกรรมเทนนิส" . นิตยสารอุตสาหกรรมเทนนิส . กรกฎาคม 2550 . สืบค้นเมื่อ29 มีนาคม 2021 .
67. ^ คาร์ไมเคิล, แมรี่. รางวัลที่หนึ่งสำหรับเรื่องแปลก: สารที่แปลกประหลาด เช่น 'ควันแข็ง' อาจทำความสะอาดแม่น้ำ ใช้โทรศัพท์มือถือ และยานอวกาศพลังงาน เก็บถาวร 17 สิงหาคม 2550 ที่ Wayback Machine Newsweek International, 13 สิงหาคม 2550 สืบค้นเมื่อ 2007-08-05.
68. ^ Mazrouei-Sebdani, Z.; ซาลิเมียน, เอส.; โคดดามี, ก.; Shams-Ghahfarokhi, F. (1 สิงหาคม 2019). "โซเดียมซิลิเกต airgel ใช้สำหรับดูดซับน้ำมันจากน้ำ: ผลกระทบของพลังงานพื้นผิวการแยกน้ำมัน / น้ำ" วัสดุวิจัยด่วน . 6 : 085059. ดอย : 10.1088/2053-1591/ab1eed . ISSN  2053-1591 .
69. ^ หวางเฟย; ได, Jianwu; Huang, Liqian; ศรีหยาง; ยู เจียนหยง; Ding, Bin (28 กรกฎาคม 2020). "Biomimetic และซูเปอร์ซิลิกา Nanofibrous Aerogels กับฟังก์ชั่นแบบชาร์จไฟฆ่าเชื้อแบคทีเรียสำหรับสีกันเพรียงฆ่าเชื้อในน้ำ" เอซีเอสนาโน14 (7): 8975–8984. ดอย : 10.1021/acsnano.0c03793 . ISSN  1936-0851 .
70. ^ Patel, Prachi (21 สิงหาคม 2020). "แอโรเจลที่ได้รับแรงบันดาลใจจากรังบวบกรองจุลินทรีย์จากน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ" . & วิศวกรรมเคมีข่าว สืบค้นเมื่อ29 มีนาคม 2021 .
71. ^ Halperin, WP และ Sauls, JAฮีเลียมสามใน airgel Arxiv.org (26 สิงหาคม 2547) สืบค้นเมื่อ 7 พฤศจิกายน 2011.
72. ^ "เครื่องบินขจัดน้ำแข็ง: ท้องฟ้าสีคราม" . นักเศรษฐศาสตร์. 26 กรกฎาคม 2556. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 30 ธันวาคม 2556 . สืบค้นเมื่อ11 ธันวาคม 2556 .
73. ^ กาตากิส, มาโนลี. (11 กรกฎาคม 2013)ปัจจุบันนาซา airgel วัสดุในปี 2014 Corvette Stingray ที่จัดเก็บ 22 กุมภาพันธ์ 2014 ที่เครื่อง Wayback ผู้มีอำนาจของจีเอ็ม สืบค้นเมื่อ 2016-07-31.
74. ^ ขวด CamelBak แท่นน้ำแข็งฉนวน - รีวิว ที่เก็บ 3 ตุลาคม 2014 ที่เครื่อง Wayback พิงค์ไบค์. สืบค้นเมื่อ 31 กรกฎาคม 2559.
75. ^ โดดสภาพอากาศหนาวเย็นผลการดำเนินงาน ที่จัดเก็บ 10 มกราคม 2016 ที่เครื่อง Wayback 45NRTH. สืบค้นเมื่อ 31 กรกฎาคม 2559.
76. ^ "ซิลิกาแอโรเจล - ภาพรวม" . วิทยาศาสตร์ไดเร็ค สืบค้นเมื่อ29 มีนาคม 2021 .
77. ^ "การทบทวนวัสดุซิลิกาแอโรเจลสำหรับการใช้งานด้านเสียง" . วารสารของแข็งที่ไม่ใช่ผลึก . 562 : 120770. 15 มิถุนายน 2564. doi : 10.1016/j.jnoncrysol.2021.120770 . ISSN  0022-3093 .
78. ^ ดอร์เชห์, สุไลมานี; Abbasi, M. (2008). "ซิลิกาแอโรเจล; การสังเคราะห์ คุณสมบัติ และการกำหนดคุณลักษณะ". วารสาร เทคโนโลยี การ แปรรูป วัสดุ . 199 (1–3): 10–26. ดอย : 10.1016/j.jmatprotec.2007.10.060 .
79. ^ a b c "การทำซิลิกาแอโรเจล" . ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Berkeley เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 14 พฤษภาคม 2552 . สืบค้นเมื่อ28 พฤษภาคม 2552 .
80. ^ ปิแอร์ เอซี; พาจงค์, จีเอ็ม (2002). "เคมีของแอโรเจลและการใช้งาน". รีวิวเคมี . 102 (11): 4243–4265. ดอย : 10.1021/cr0101306 . PMID  12428989 .
81. ^ ฟริก, โจเชน; เอมเมอร์ลิ่ง, อันเดรียส (1992). "แอโรเจล" วารสารสมาคมเซรามิกอเมริกัน . 75 (8): 2027–2036. ดอย : 10.1111/j.1151-2916.1992.tb04461.x .
82. ^ จาง, Xuexia; ยู หยาน; เจียง เจ๋อฮุย; Wang, Hankun (1 ธันวาคม 2558). "ผลของความเร็วการเยือกแข็งและความเข้มข้นของไฮโดรเจลต่อโครงสร้างจุลภาคและประสิทธิภาพการอัดของแอโรเจลจากเซลลูโลสที่ทำจากไม้ไผ่" วารสารวิทยาศาสตร์ไม้ . 61 (6): 595–601. ดอย : 10.1007/s10086-015-1514-7 . ISSN  1611-4663 . S2CID  18169604 .
83. ^ กัน, ยง เอ็กซ์.; Gan, Jeremy B. (มิถุนายน 2020). "ความก้าวหน้าในการผลิตคอมโพสิตคาร์บอนนาโนไฟเบอร์แอโรเจล" . วารสาร วิทยาศาสตร์ คอมโพสิต . 4 (2): 73. ดอย : 10.3390/jcs4020073 .
84. ^ "Carbon Airgel - ภาพรวม | หัวข้อ ScienceDirect" . วิทยาศาสตร์ไดเร็ค สืบค้นเมื่อ29 มีนาคม 2021 .
85. ^ Thapliyal, Prakash C.; สิงห์, กีรติ (27 เมษายน 2014). "Aerogels เป็นสัญญาความร้อนวัสดุฉนวน: ภาพรวม" วารสารวัสดุ . สืบค้นเมื่อ29 มีนาคม 2021 .
86. ^ Cryogel® 5201, 10201 ความปลอดภัยเอกสารข้อมูล ที่จัดเก็บ 23 ธันวาคม 2010 ที่เครื่อง Wayback แอสเพน แอโรเจล. 13 พฤศจิกายน 2550

• ภารกิจส่งคืนดาวหาง Stardust ของ NASA บนAEROGEL
• น. ฮูซิง; คุณชูเบิร์ต (1998). "แอโรเจล – วัสดุโปร่งสบาย: เคมี โครงสร้าง และคุณสมบัติ" Angewandte Chemie ฉบับนานาชาติ 37 (1/2): 22–45. ดอย : 10.1002 / (SICI) 1521-3773 (19980202) 37: 1/2 <22 :: AID-ANIE22> 3.0.CO 2-I
• ปิแอร์ เอซี; พาจงค์ จีเอ็ม (2002). "เคมีของแอโรเจลและการใช้งาน". รีวิวเคมี . 102 (11): 4243–4266. ดอย : 10.1021/cr0101306 . PMID  12428989 .

• โอเพ่นซอร์ส airgel
• ภาพถ่ายของ NASA ของ airgel
• บทความ LBL ที่ครอบคลุมการพัฒนาของแอโรเจล