Thread by @malyvedec

Zajímavost dne: Zmrzlý kouř🧵

Představte si látku, která je svou hustotou srovnatelná s okolním vzduchem, má takřka dokonalé izolační vlastnosti a přitom unese 1000x těžší předmět, aniž by se rozpadla. Není to nic ze sci-fi, ale existující materiál nazývaný aerogel.

Nejde ve skutečnosti o gel, ale o pevný suchý materiál, který je tvořen dendritickou strukturou nanokuliček o průměrné velikosti 2-5 nm, které jsou navzájem propojeny do složitých fraktálních řetězců.

Díky obrovskému vnitřnímu povrchu a velkému počtu dutin je tento materiál z 99,8 % tvořen vzduchem, díky čemuž při potěžkání působí takřka nehmotně.

Připravuje se z navzájem propojených makromolekul ve vodě připomínajících puding, které jsou opatrně nahrazeny kapalným oxidem uhličitým, jenž je poté superkriticky "zplyněn". Zamezí se tak zhroucení struktury kapilárními silami, ke které by došlo při běžném vyschnutí gelu.

Díky struktuře v materiálu v něm prakticky nenastává vedení tepla ani proudění molekul. Aerogel má proto 40krát lepší izolační vlastnosti než sklo a přitom váží pouze tisícinu jeho hmotnosti. Byl proto použit třeba jako izolace pro první kolové marsovské vozítko Sojouner.

Fandové @NASA si ho mohou pamatovat i ze sondy Stardust, jejíž úkolem bylo proletět ohonem komety a přivézt nedotčené vzorky prachu zpět na Zem. Ta byla vybavena ramenem připomínajícím tenisovou raketu pokrytou cihličkami aerogelu.

Drobounká zrníčka prachu se při nárazu do jemného aerogelu zabořila hluboko dovnitř. Jejich pozvolné brždění po dráze až 200krát přesahující jejich průměr tak umožnilo jejich bezpečné polapení bez rizika jejich poškození nárazem.

Po návratu na zem byly cihličky rozebrány a nafoceny pod mikroskopem. Dobrovolníci na internetu poté mohli pomoci prostřednictvím Stardust@home s jejich vyhledáváním. Šťastný nálezce zrnka ho poté směl pojmenovat a stal se také spoluautorem odborného vědeckého článku.