Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и восьми других научно-исследовательских институтов совместными усилиями создали чрезвычайно легкий и механически устойчивый аэрогельный материал, в основе которого лежит керамическое соединение.
Этот материал, в первую очередь, может использоваться в качестве защиты космических кораблей из-за того, что он способен выдерживать большие температуры и резкие температурные перепады, которые достаточно часто возникают во время космических миссий.
Помимо стойкости к температуре и перепадам, уникальный атомарный состав нового материала и его микроскопическая структура делают его необычайно упругим. Материал может быть сжат до 5 процентов от его первоначального объема и восстановить после этого свою изначальную форму. Для сравнения, другие керамические аэрогели без потерь выдерживают сжатие максимум до 20 процентов от начального объема.
Основой нового материала являются тончайшие слои нитрида бора, керамического соединения, атомы которого формируют кристаллическую решетку в форме шестиугольника.
Во время испытаний новый материал подвергался разнообразным воздействиям различной природы, некоторые из которых являются губительными для других аэрогелей. К примеру, материал остался в целости после охлаждения до температуры в -198 градусов и последующего быстрого нагрева (за несколько секунд) до температуры в 900 градусов. А за неделю постоянного пребывания при температуре в 1400 градусов Цельсия, новый материал утратил всего 1 процент от начальной механической прочности.
Еще одной отличительной особенностью нового материала является его реакция на повышение температуры, которая обратна реакции любого другого нормального материала. При увеличении температуры новый аэрогель не расширяется, а, наоборот, сокращается в размерах. Это его свойство позволяет материалу выдерживать многократные температурные перепады без потерь структурной целости и механической прочности.
Для изготовления нового керамического аэрогеля был разработан новый уникальный технологический процесс. Согласно имеющейся информации, этот техпроцесс подходит для условий крупномасштабного массового производства и его легко адаптировать для производства аэрогелей из других видов керамических материалов.
«Эти новые материалы могут стать крайне полезными для изготовления высокоэффективной тепловой изоляции, используемой в космической технике, автомобилях и технологическом специализированном оборудовании» — пишут исследователи, — «Помимо этого, новые материалы могут быть использованы в системах аккумулирования тепловой энергии, в технологиях фильтрации и катализа».
