Aerogels, sa svojom izvanrednim svojstvima, visokom poroznošću i odličnom toplotnom izolacijom, prelazile su granice laboratorijske radoznalosti kako bi pronašli različite aplikacije u višestrukim industrijama . u rasponu od aerogela, predstavljaju stvarne - svetske studije slučaja i istražuje njihovu praktičnu implementaciju .
Sadržaj
1. Aplikacije u toplotnoj izolaciji
2. Ekološke aplikacije
3. Energija - povezane aplikacije
4. Biomedicinske aplikacije
1. Aplikacije u toplotnoj izolaciji
1.1 Građevinarstvo i izgradnja
U građevinskoj industriji je toplotna izolacija za energetsku efikasnost . aerogela, posebno siliciolika aerogela, pojavila se kao i igra - tradicionalni izolacijski materijali poput filera i toplotne performanse . izolacija, međutim, može postići superiornu toplinsku otpornost sa mnogo tanjim slojevima .
Na primjer, u obnovi povijesnih zgrada, gdje je očuvanje izvorne strukture i izgledom, izolacija zrakoplova, a ne dodavanje prevelike rasuonice u hladnoj klimi u odnosu na prethodnu izolaciju za 40% u odnosu na prethodnu izolaciju . ne samo da je poboljšala energetsku efikasnost zgrade, već je također smanjila otisak ugljika povezanog sa Grijanje .
Aerospace industrija zahtijeva materijale koji su u svemirskom brodu i vrlo izolirajuću . u svemirskom brodu, gdje se održavaju stabilne unutrašnje temperature u ekstremnim uvjetima prostora u ekstremnim zaštitama za toplinsku hladnu prostoru tijekom noć - bočne ili ekstremne vrućine tokom dana - bočna izlaganja suncu;
Na primjer, u nedavnom satelitskom lansiju korištene su pokrivače sa satelitskom opsegom . ostala u uskoj temperaturi, osiguravajući pravilno funkcioniranje osjetljive opreme . doprinos smanjenju ukupne težine satelita, koji zauzvrat smanjeni troškovi lansiranja .
2. Ekološke aplikacije
2.1 Pročišćavanje vode
Aerogels imaju visoku površinu i poroznu strukturu, čineći ih izvrsnim adsorptemsom za pročišćavanje vode . oni mogu učinkovito ukloniti kontaminante kao što su teške metale, organske zagađivače, pa čak i mikroplastiku iz vode .
U studiji slučajeva zagađene reke u industrijskom prostoru postavljeno je postrojenje za pročišćavanje vode, a aerogeli su bili u stanju da se aerogelima u manjem obratite u riječnoj vodi, posebno u područjima u kojima su tradicionalni metode pročišćavanja vode manje efikasni .
2.2 Filtracija vazduha
U urbanim sredinama sa visokim nivoima zagađenja zraka, aerogeli se mogu koristiti za filtriranje zraka . Njihova porozna struktura može zarobiti finu česticu (PM), isparljive organske jedinjenje (VOC) iNa primjer, u prometnom metropolitskom gradu u saobraćajnoj miropolitskom gradu ugrađen je u komercijalni zbirci u sistemu koji se nalazi značajno smanjenje razine štetnog VOC-a . Ovo nije samo poboljšalo kvalitetu zraka u zatvorenom prostoru za građevinske putnike, već je pokazao i potencijal Aerogeli za primjene pročišćavanja vanjskog zraka, kao što su u Smog - sklonim područjima.
3. Energija - povezane aplikacije
Aerogels se istražuju za upotrebu u bateriji za poboljšanje performansi . u litijum-jonskim baterijama, na primjer, aerogels se može koristiti kao elektrodni materijali . njihov visoki površinski prostor koji mogu povećati kapacitet i brzinu punjenja baterije .
Studija slučaja u istraživačkoj laboratoriji pokazala je da je litijum-jonska baterija s karbonskim avilnim elektrodom u usporedbi s tradicionalnom baterijom iste veličine . ukazuje da bi se aerogeli moglo igrati značajnu ulogu u razvoju sljedećeg - generacijske baterije za električna vozila i prijenosna elektronika .
3.2 Termalno skladištenje energije
Aerogels se takođe mogu koristiti u sistemima za pohranu termalnih energije . Faza - Promjena materijala (PCMS) se često koriste za spremanje toplotne energije, ali njihovi se performanse mogu poboljšati when u kombinaciji sa aerogelima . Porozna struktura aerogela može ukapiti sa PCM-om, poboljšavajući njihovu toplotnu provodljivost i stabilnost .
U primjeni solarne energije testiran je termalni sistem za pohranu energije - PCM kompozit - učinkovitije je u mogućnosti da pohranjuje i pusti toplotnu energiju u periodima slabog sunca;
4. Biomedicinske aplikacije
4.1 Dostava lijekova
Porozna struktura i biokompatibilnost čine ih obećavajućim kandidatima za sustave za dostavu droga ., a brzina oslobađanja može se kontrolirati, a zrakoplov za rak učitao je u raku ili lijek protiv raka . u stanju polako otpustiti lijek u periodu danima, povećavajući Učinkovitost lijeka i smanjenje nuspojava u odnosu na tradicionalnu intravensku ubrizgavanje .
U tkivo inženjerstva, aerogeli se mogu koristiti kao skele za rast ćelija . njihova infiltracija i hranljivi transport kojim se navode u obliku kostiju, koji je u kojem se odnosilo na bile na osteoblast za pričvršćivanje, širenje i razlikuje . to bi moglo dovesti do razvoja umjetnih grafikata za kostiju su efikasniji i biokompatibilni od trenutnih opcija .
Zaključno, aerogeli imaju ogroman niz aplikacija u različitim industrijama . od poboljšanja energetske učinkovitosti u zgradama i svemirskom letješima da bi se omogućilo napredne biomedicinske aplikacije, a da se u evo odlikovanim učiteljima pokazuju svoje praktične implementacije i značajne koristi koje mogu donijeti {. jer se nastavi dalje, to je Vjerovatno da će biti otkriveno još inovativnije primjene aerogela, dodatno proširiti njihov utjecaj na različita područja.