خواص ویژه ایروژل ها

بسیاری از ایروژل ها ترکیبی از خواص مواد قابل توجهی را دارند که هیچ ماده دیگری به طور همزمان از آن برخوردار نیست. فرمول های خاصی از ایروژل ها دارای کم ترین چگالی توده ای در قیاس با هر ماده شناخته شده (به میزان 0.0011 گرم در متر مکعب)، کم ترین مسیر آزاد میانگین انتشار در مقایسه با هر ماده جامد، بالاترین مساحت سطح ویژه در میان مواد مونولیتیک یا یکپارچه (غیر پودری) (تا 3200 متر مربع بر گرم)، کم ترین ثابت دی الکتریک نسبت به هر ماده جامدی، و کم ترین سرعت صدا در میان هر ماده جامدی است.

توجه به این نکته ضروری است که همه ایروژل ها دارای خواص رکوردی نیستند (در واقع اکثر آنها دارای این ویژگی نیستند، اگرچه ممکن است برای بسیاری از خواص ارزش بسیار خوبی داشته باشند).با تنظیم فرایند تولید، بسیاری از خواص یک ایروژل را می توان تنظیم کرد. تراکم توده ای نمونه خوبی از این موارد است که به سادگی با ساختن یک ژل زمینه ساز کم و بیش غلیظ تنظیم می شود.

هدایت حرارتی یک ایروژل را نیز می توان به این طریق تنظیم کرد، زیرا هدایت حرارتی به چگالی مربوط می شود. به طور معمول، ایروژل ها بسته به ترکیب ایروژل و چگالی ژل زمینه ساز مورد استفاده برای ساخت ایروژل، تراکم حجمی از 0.5 تا 0.01 گرم در متر مکعب و مساحت سطح بین 100 تا 1000 متر مربع بر گرم را نشان می دهند. سایر خواص مانند شفافیت، رنگ، استحکام مکانیکی و حساسیت به آب در درجه اول به ترکیب ایروژل بستگی دارد.

به عنوان مثال، ایروژل های سیلیس، که بیشترین نوع ایروژل تحقیق شده هستند (و از نوعی هستند که افراد معمولاً در عکس ها مشاهده می کنند)، معمولاً با یک مشخصه انتشار آبی به دلیل پراکندگی رالی در طول موج های کوتاه نور از نانوذرات تشکیل دهنده چارچوب ایروژل، شفاف هستند. از طرف دیگر، ایروژل های کربنی کاملاً مات و سیاه هستند. علاوه بر این، ایروژل های اکسید آهن فقط به ندرت شفاف هستند و می توانند رنگ زنگار یا زرد داشته باشند.

به عنوان مثالی دیگر، ایروژل های غیر آلی با چگالی کم (کمتر از 0.1 گرم بر متر مکعب) عایق های حرارتی عالی و مواد دی الکتریک عالی (عایق های الکتریکی) هستند، در حالی که اکثر ایروژل های کربنی هم عایق های حرارتی خوب و هم رساناهای الکتریکی هستند. بنابراین می توان دریافت که با تنظیم پارامترهای پردازش و بررسی ترکیبات جدید، می توانیم موادی با طیف وسیعی از ویژگی ها و توانایی ها بسازیم.