Dünyanın en hafif ve en düşük yoğunluklu katısına aerojel diyoruz. Çok ilginçtir ki, %99 havadan ve %1 oranında ise amorf silikadan (SiO2 formülüne sahip bir bileşik) oluşan bu katı sabun köpüğü üzerinde durabilecek kadar da hafiftir, gözenekleri ise 20 ile 40 nanometre arasındadır. Bu da bir insanın saç telinin kalınlığının on binde biri kadardır.Mavi, mor ve ultraviyole ışıklar gibi daha kısa dalga boyuna sahip parçacıklar aerojele çarptığında dağılır ve bu aerojelin mavi görünmesine neden olur. Bu durum gökyüzünün mavi görünmesi gibidir.Aşırı hafif olmasına rağmen dünyanın en düşük termal iletkenliğine sahip bu katı -273 °C derece soğuğa ve 650 °C derece sıcağa kadar dayanabilmektedir. Bu dayanıklılığı sayesinde eşi benzeri olmayan bir yalıtım malzemesi haline geliyor.Öyle ki Nasa’nın keşif araçlarında bile kullanılıyor. Ancak bu kadar dayanıklı olan bu katı hafif bir baskıda bile binlerce parçaya ayrılıp tozlaşabiliyor. Bu katı hem hidrofilik, su tarafından çözünme eğiliminde olan bir molekül veya moleküller, hem de hidrofobik, sudan kaçınan maddeler. Aerojelleri vücudumuza sürdüğümüz zaman bizi tamamen su geçirmez hale getirebilmektedir. Aynı zamanda bu kadar iyi bir yalıtım malzemesi olmasından dolayı tehlikeli uygulamalarda da kullanılabiliyor.Bunun yanında havadaki nemi çok iyi emebildiği için günlük kullanıma uygun. Müzelerdeki eserleri kuru tutmayı ve ilaçları nemden koruyarak güvenli bir şekilde muhafaza etmeyi örnek gösterebiliriz.
Aerojeller hayatımıza bundan yaklaşık 100 yıl önce Steven S. Kistler tarafından girdi. Kistler, ıslak jel maddelerle çalışırken bunlarla aynı boyutta ve biçimde katı bir jel oluşturmanın yolunu arıyordu. Bunu yapmanın en kolay yolu da bu ıslak jelin yapısına zarar vermeden içinden suyu ayırmak gibi görünüyordu fakat bu işlemin önünde kimi engeller belirmişti. Örneğin jel, suyunu bünyesinden ayırmak için kurumaya bırakıldığında büzülerek boyu küçülecek ve biçimi de bozulucaktı.Kistler bu noktada doğru bir akıl yürütmeyle jelin katı kısmının mikro gözenekli olduğunu ve buharlaşan suyun da bu gözenekli yapıyı bozacak bir yüzey gerilim kuvveti yaratacağını düşündü.Çözüme ulaşmanın yolunu böyle fark etti. Kistler, aerojel yapmanın en iyi yolunun jelin içindeki suyun yerini havanın almasıyla gerçekleşeceğini düşünmüştü.Kistler’e göre, sıvıyı buhar basıncından daha yüksek bir basınç altında tutup sıcaklığı artırdığınızda, kritik sıcaklıkta (bir gazın basınç uygulanarak sıvılaştırabileceği en yüksek sıcaklık seviyesi) bu sıvı gaz haline geçecek ve böylece sıvının yerini gaz alacaktı.
Bu yöntemle ilk aerojelini üreten Kistler’in bu malzemeyle ilgili ilk makalesi de 1931’de “Nature” dergisinde ,1869 yılında kurulmuş çok disiplinli bir bilim dergisi, yayımlandı.
Dünya’nın En Hafif Katısı: Aerojel hakkında hap bilgiler:
Aerojeller, hayalet görünümünden dolayı “donmuş duman” olarakta bilinir.
Aerojeller bombalara karşı zırh olarak kullanılmak üzere test ediliyor.
Gözümüz mavi dalga boylarını mor olanlara göre daha çok duyarlı olduğundan, biz yalnızca maviyi görürüz. Bu sebeple aerojellerin çoğunluğu mavi olarak görülmektedir.
Aerojel doğaya zararlı değildir.
Comments