Лаборатория реактивного движения НАСА на днях распространила пресс-релиз о новой модификации аэрогеля - установленного на зонде "Stardust" вещества для сбора частиц космической пыли. Этот вариант вещества-ловушки занесен в книгу рекордов Гиннеса как наименее плотное вещество в твердом состоянии. Доктор Стивен Джонс, материаловед из JPL, создавший ранее аэрогель для "Стардаста" плотностью 5 кг/м³, смог "приготовить" его облегченный вариант с плотностью всего 3 кг/м³.

Аэрогель по своему химическому составу - то же стекло. Основу составляет диоксид кремния SiO₂ и... пузырьки. Собственно, поэтому он в тысячу раз менее плотен, чем обычное стекло. Для его изготовления смесь "жидкого стекла" и легкоиспаряющейся жидкости аккуратно нагревают в устройстве, напоминающем кастрюлю-скороварку. Жидкость выкипает, а диоксид кремния образует легкую и ажурную структуру - "твердый дым", на 99.8% состоящий из воздуха. При этом он обладает фантастической прочностью. На фото слева вверху можно видеть, как кусочек аэрогеля массой 2 грамма держит 2.5-килограммовый кирпич.

Высокая прочность - не единственное достоинство материала. Очень низкая теплопроводность делает его идеальным материалом для термоизоляции космических аппаратов (уже, кстати, опробованным в миссии Mars Pathfinder). На фото слева можно видеть цветок, отделенный от пламени газовой горелки тонким слоем аэрогеля.

Еще одно достоинство - экологичность производства нового материала. Да и плотность можно регулировать сравнительно легко, изменяя пропорции SiO₂ и наполнителя в исходной смеси. Однако вряд ли можно сделать аэрогель еще легче. (Понятно, что его нельзя сделать легче воздуха, плотность которого при нормальных условиях 1.2 кг/м³). Попытка разбавить аэрогель приведет, вероятно, к тому, что составляющие его молекулы потеряют связь друг с другом.

Вот такие интересные свойства у вещества, разработанного "всего лишь" для ловли мелких частиц (их фото - слева внизу).

Источник: медиа-релиз JPL, 7 мая 2002 г.
Фото: JPL