Ученые представили гель из отходов пивоварения с уникальными теплоизолирующими свойствами

133
2 минуты
Инженеры разработали дешёвый прозрачный аэрогель с уникальными теплоизолирующими свойствами. Спектр его возможных применений многообразен: от утепления окон до строительства жилья и создания экстравагантной одежды. Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nano Energy группой во главе с Иваном Смалюхом (Ivan Smalyukh) из Колорадского университета в Боулдере.

Аэрогель – это материал, состоящий из твёрдого каркаса со множеством пустот, заполненных пузырьками воздуха или другого газа. На последний приходится более 90% объёма вещества. Благодаря такому строению аэрогели, во-первых, очень лёгкие, а во-вторых, представляют собой прекрасные теплоизоляторы.

Недостатком традиционных аэрогелей является их непрозрачность. Они проницаемы для света, но через них, как сквозь матовое стекло, невозможно ничего разглядеть. Сложная, хаотичная структура таких веществ рассеивает свет в случайных направлениях, из-за чего аэрогели иногда называют замороженным дымом.

Смалюх и его коллеги исправили этот недостаток, создав особую технологию контроля за образованием каркаса. Он получает вид регулярной решётки, и за счёт этого материал становится прозрачным.

Основой каркаса служат молекулы обыкновенной целлюлозы. Её можно получать, например, из опилок, макулатуры или других отходов растительного происхождения. Авторы выбрали в качестве сырья отработанное пивное сусло. Таким образом можно утилизировать отходы пивоварения, при этом получая ценный материал практически бесплатно.

В ходе переработки специальные бактерии превращают сусло в нанонити чистой целлюлозы. На этот процесс уходит около двух недель. Остальные этапы производства реализуются быстрее. В конечном счёте получается тонкая, гибкая, прозрачная и прочная плёнка, которая в сто раз легче стекла.

Как показали первые опыты, материал настолько хорошо задерживает тепло, что руку в такой перчатке можно погрузить в огонь. Более прозаичным применением может стать утепление окон. Как указано в пресс-релизе со ссылкой на Министерство энергетики США, четверть всей энергии, затрачиваемой в этой стране на отопление и охлаждение зданий, идёт на компенсацию оттока тепла через оконные стёкла. Понятно, что изменение этой ситуации позволило бы сэкономить массу средств. При этом окно даже не нужно будет менять, достаточно нанести плёнку аэрогеля прямо на стекло.

Авторы допускают, что их детище со временем пригодится и в космосе.
  • Комментарии
Загрузка комментариев...