1931ع ۾، ڪيسلر هڪ الڪوحل سپر ڪرٽيڪل خشڪ ڪرڻ واري ٽيڪنڪ استعمال ڪندي مائع کي ٺوس کان الڳ ڪيو ۽ گئس جي بناوت کي سُڪڻ ۽ ٽٽڻ کان بچايو، جنهن جي نتيجي ۾ دنيا ۾ ايروجيل پيدا ٿيو.
ايروجيل جي تعريف
ايروجيل هڪ هلڪو نانو-پورس بي شڪل مضبوط مواد آهي جنهن ۾ نانو ميٽر-اسڪيل مائڪرو پارٽيڪلز هڪ ٻئي سان گڏ هڪ نانو ميٽر-اسڪيل پورس نيٽ ورڪ structure ٺاهيندا آهن ۽ نيٽ ورڪ اسڪيليٽن ۾ وڏي تعداد ۾ گيس جي پکيڙ ميڊيا سان ڀريل هوندا آهن.
ايروجيل نه رڳو هڪ ڪم ڪندڙ مواد آهن، پر مادي جي هڪ نئين حالت پڻ آهن. ايروجيل حالت ڪيترن ئي خاصيتن ۾ مادي جي ٻين حالتن کان بنيادي طور تي مختلف آهي. ان جو هڪ مقرر سائيز ۽ شڪل مضبوط مادي وانگر آهي، پر ان جي ظاهري کثافت وڌ ۾ وڌ 1 g/cm³ کان 0.001 g/cm³ (هوا جي کثافت کان گهٽ) تائين پکڙيل ٿي سگهي ٿي؛ ساڳئي وقت، ان ۾ اسپنج جهڙي سوراخ واري جوڙجڪ آهي، جنهن ۾ خوردبيني (نانو-اسڪيل اسڪيلٽن)، ميڪرو اسڪوپڪ (گندي مادو) ۽ ميسو اسڪوپڪ (گهڻي سطح ۽ فريڪٽل جوڙجڪ) خاصيتون آهن، جنهن جي ڪري ايروجيل ڪيتريون ئي منفرد خاصيتون رکن ٿا. اهو تمام گهٽ حرارتي چالکائي، لچڪ جو تمام گهٽ ماڊيولس، تمام گهٽ فونون جي شرح، تمام گهٽ ريفريڪٽو انڊيڪس، گهٽ ڊائي اليڪٽرڪ ڪانسٽنٽ، آواز جي تمام گهٽ رفتار، اعلي مخصوص مٿاڇري جو علائقو، تمام وسيع کثافت ۽ ريفريڪٽو انڊيڪس ورڇ، وغيره ڏيکاري ٿو.
ايروجيلز جي درجه بندي
ايروجيلز جي هڪ وسيع رينج آهي، جيڪا تقريبن سڀني مادي نظامن کي ڍڪيندي آهي. عام طور تي، ڪيميائي ساخت جي مطابق، انهن کي نامياتي ايروجيلز، غير نامياتي ايروجيلز ۽ جامع ايروجيلز وغيره ۾ ورهائي سگهجي ٿو. ايروجيلز کي انهن جي مکيه حصن جي مطابق سلڪون، ڪاربان، سلفر، ڌاتو آڪسائيڊ ۽ ڌاتو سسٽم ۾ پڻ ورهائي سگهجي ٿو.
ايروجيلز جي حيثيت ۽ ڪردار
سائنسدان چون ٿا ته ايروجيل دنيا کي بدلائي ڇڏيندا.
آمريڪي جرنل سائنس جي 10 هين شماري ۾ ايروجيل کي سائنس ۽ ٽيڪنالاجي جي 250 گرم مسئلن مان هڪ طور درج ڪيو ويو. 20 آگسٽ 2007 تي، ٽائمز رپورٽ ڪئي ته ايروجيل دنيا جو سڀ کان هلڪو مضبوط آهي جيڪو 1 ڪلوگرام ڊائنامائيٽ جي ڌماڪيدار طاقت کي برداشت ڪري سگهي ٿو ۽ توهان کي 1300 ° C کان مٿي بلو ٽارچ جي گرمي کان بچائي سگهي ٿو. سائنسدان سپر انسوليٽڊ اسپيس سوٽ کان وٺي سپر ڪيپيسيٽرز کان وٺي ڪيٽالسٽ تائين ٽينس ريڪٽ جي ايندڙ نسل تائين هر شيءِ ۾ ايروجيل جي استعمال جي ڳولا ڪري رهيا آهن. ايروجيل 1930 جي ڏهاڪي کان فينولڪ رال، 1980 جي ڏهاڪي کان ڪاربن فائبر ۽ 1990 جي ڏهاڪي کان سلڪون جهڙن افسانوي مواد جي نسلن جو مقابلو ڪرڻ جو واعدو ڪري ٿو.
ايروجيل کي ڪيترائي ڀيرا گنيز بڪ آف ورلڊ ريڪارڊ ۾ دنيا جي سڀ کان هلڪي ٺوس جي طور تي درج ڪيو ويو آهي. ايروجيل ۾ تمام گهٽ حرارتي چالکائي ۽ ريفريڪٽو انڊيڪس پڻ آهي ۽ اهو بهترين شيشي جي فائبرن کان 39 ڀيرا وڌيڪ موصل آهي. ايروجيل کي روسي مير خلائي اسٽيشن ۽ آمريڪي مارس پاٿ فائنڊر روور کي حرارتي طور تي موصل ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويو آهي، ۽ اڳ ۾ ئي ايرو اسپيس انڊسٽري ۾ اهم ڪردار ادا ڪري چڪو آهي.
ايروجيل ڊولپمينٽ جي تاريخ
1931ع ۾، آمريڪا جي اسٽينفورڊ يونيورسٽي ۾ ڪيسلر پاران پهريون ڀيرو ايروجيل تيار ڪيا ويا.
1985 ۾، جرمني جي ورزبرگ يونيورسٽي ۾ انسٽيٽيوٽ آف فزڪس پاران ايروجيلز تي پهريون سمپوزيم، جيڪو ISA جي نالي سان سڃاتو وڃي ٿو، منعقد ڪيو ويو.
1993 ۾، خلائي سوٽ، خلائي جهاز ۽ خلائي شٽل کي بند ڪرڻ لاءِ ايروجيلز استعمال ڪيا ويا.
2002 ۾، ايسپن ايروجيل، هڪ ناسا ڪمپني، ايروجيل ٺاهڻ ۽ پيدا ڪرڻ لاءِ قائم ڪئي وئي.
2004، ملڪي چيني تحقيقي ادارن پاران ڪيل ايئرجيل تحقيق.
2006 ۾، چين ۾ گهريلو ايئروجيل ڪمپنين ايئروجيل تيار ڪرڻ شروع ڪيا.
2017، چين پاران جاري ڪيل، GB/T 34336-201، نان پورس ايروجيل ڪمپوزٽ انسوليشن پراڊڪٽس
2021 ۾، اسٽيٽ ڪائونسل ڪاربن فائبر، ايئروجيل، خاص اسٽيل ۽ ٻين بنيادي مواد جي تحقيق ۽ ترقي کي تيز ڪرڻ تي "2023 تائين ڪاربن جي چوٽي تي پهچڻ لاءِ ايڪشن پلان" جاري ڪيو.
ايروجيلز جون اهم خاصيتون
(1) الٽرا-لائيٽ. ايروجيل دنيا جو سڀ کان گهٽ گهاٽو ٺوس آهي، جنهن جي گھٽ ۾ گھٽ کثافت هوا جي مقدار جي ڇهين حصي جي آهي. کثافت جي تبديلي جي حد عام طور تي 0.001~1g/cm³ آهي.
(2) اعليٰ پورسيٽي ۽ اعليٰ مخصوص مٿاڇري وارو علائقو. پورسيٽي 80% ~ 99.9% آهي، مخصوص مٿاڇري وارو علائقو 200~ 1000m2/g آهي، ۽ پورس جو عام سائيز 1~ 100nm آهي.
(3) سپر ٿرمل انسوليشن. ايئرجيل جي پتلي نانو نيٽ ورڪ جي جوڙجڪ مقامي ٿرمل ايڪسائيٽيشن جي پکيڙ کي مؤثر طريقي سان محدود ڪري ٿي، ۽ ان جي سولڊ اسٽيٽ ٿرمل چالکائي لاڳاپيل شيشي جي مواد جي ڀيٽ ۾ 2 ~ 3 آرڊر گهٽ آهي.
ايئرجيل حرارتي موصليت جو اصول
گھٽ ٿيل حرارتي منتقلي: ايئرجيل ۾ نان پارٽيڪلز جي لامحدود تعداد هڪ ميش کنڊ ٺاهيندي آهي، ۽ گرمي صرف لامحدود نانو پارٽيڪلز سان گڏ وهي سگهي ٿي. گرمي جو وهڪرو صرف لامحدود تعداد ۾ نان پارٽيڪلز سان گڏ هلائي سگهجي ٿو، جنهن جي نتيجي ۾ ٺوس ۾ گرمي جي منتقلي جو تقريبن لامحدود رستو هوندو آهي. ٺوس ۾ گرمي جي منتقلي کي گهٽ ۾ گهٽ ممڪن سطح تائين گهٽايو ويندو آهي.
حرارتي وهڪري جي روڪٿام : ايروجيلز جي سراسري سوراخن جي سائيز 20-40 nm آهي، جيڪا 69 nm جي گئس ماليڪيولن جي سراسري آزاد رينج کان ننڍي آهي، ۽ سوراخن ۾ گئس ماليڪيول آزاديءَ سان هلڻ جي صلاحيت وڃائي ڇڏيندا آهن، جنهن ڪري وهڪري تقريبن ناممڪن ٿي ويندي آهي.
گھٽيل حرارتي تابڪاري : ايروجيلز ۾ نانو ذرات پاران ٺهيل سوراخن جون ڀتيون انفراريڊ شيلڊون آهن، ۽ شيلڊز جو لامحدود تعداد حرارتي تابڪاري کي تمام گهڻو گھٽائي ٿو.
(4) ڪيٽيليسس. ننڍي ذرڙي جي سائيز، اعليٰ مخصوص مٿاڇري واري ايراضي ۽ ايئرجيل جي گهٽ کثافت، ايئرجيل ڪيٽيليسٽ جي سرگرمي ۽ چونڊ کي روايتي ڪيٽيليسٽن جي ڀيٽ ۾ تمام گهڻو وڌيڪ بڻائي ٿي، ۽ فعال اجزا ڪيريئر ۾ تمام هڪجهڙائي سان منتشر ٿي سگهن ٿا، ۽ ان ۾ بهترين حرارتي استحڪام پڻ آهي، جيڪو مؤثر طريقي سان ضمني رد عمل جي واقعن کي گهٽائي سگهي ٿو.
(5) آواز جي موصليت. ايروجيلز جي گهٽ آواز جي رفتار جون خاصيتون انهن کي صوتي دير يا تيز گرمي پد جي آواز جي موصليت لاءِ هڪ مثالي مواد بڻائين ٿيون. ايروجيلز جي صوتي رڪاوٽ جي متغير حد وڏي آهي [103 ~ 107kg/(㎡-s)]، جيڪو الٽراسونڪ ڊيڪٽرز لاءِ هڪ وڌيڪ مثالي صوتي مزاحمتي ڪپلنگ مواد آهي. الٽراسونڪ جنريٽر ۽ ڊيڪٽرز لاءِ استعمال ٿيندڙ پيزو اليڪٽرڪ سيرامڪس جي صوتي مزاحمت 1.5×107kg/(㎡-s) آهي، جڏهن ته هوا جي صوتي مزاحمت صرف 400kg/(㎡-s) آهي. 1/4 طول موج جي ٿولهه ۽ تقريبن 0.3g/cm³ جي کثافت سان سلڪون ايروجيل کي پيزو اليڪٽرڪ سيرامڪس ۽ هوا جي وچ ۾ صوتي مزاحمتي ڪپلنگ مواد طور استعمال ڪرڻ سان آواز جي شدت 30dB وڌي سگهي ٿي، صوتي لهرن جي ٽرانسميشن ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي سگهجي ٿو ۽ ڊوائيس ايپليڪيشنن ۾ سگنل کان شور جي تناسب کي گهٽائي سگهجي ٿو.
(6) فلٽريشن ڪارڪردگي. نانو اسٽرڪچرڊ ايروجيلز کي هڪ نئين قسم جي انتهائي ڪارآمد گئس فلٽريشن مواد طور پڻ استعمال ڪري سگهجي ٿو. ان جي غير معمولي وڏي مخصوص مٿاڇري واري علائقي جي ڪري، ايروجيلز کي سائنسدان "سپر اسپنج" طور حوالو ڏين ٿا ۽ پاڻي ۾ آلودگي کي جذب ڪرڻ، پاڻي مان ليڊ ۽ پارو چوسڻ لاءِ مثالي آهن، انهن کي ماحولياتي آفتن سان منهن ڏيڻ لاءِ هڪ بهترين مواد بڻائين ٿا.
(7) بصري خاصيتون. خالص SiO₂ ايئرجيل شفاف ۽ بي رنگ آهي، ۽ ان جو ريفريڪٽو انڊيڪس (1.006~1.06) هوا جي تمام ويجهو آهي، جنهن جو مطلب آهي ته SiO₂ ايئرجيل ۾ واقعن جي روشني ۾ تقريبن ڪو به ريفريڪشن نقصان ناهي ۽ اهو سج جي روشني کي مؤثر طريقي سان منتقل ڪري سگهي ٿو. تنهن ڪري، ان کي موصليت ۽ شور گهٽائڻ واري شيشي ٺاهڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو.
وڌيڪ معلومات يا ٽيڪنيڪل ڊيٽ شيٽ ۽ مواد جي حفاظتي ڊيٽا شيٽ، مھرباني ڪري اسان سان اي ميل ذريعي رابطو ڪريو: [email protected] ، يا اسان سان +86-28-8411-1861 تي رابطو ڪريو.
ڪجھ تصويرون ۽ متن انٽرنيٽ تان ورجايا ويا آهن، ۽ ڪاپي رائيٽ اصل ليکڪ جي آهي، جيڪڏهن ڪا خلاف ورزي آهي، مهرباني ڪري اسان سان رابطو ڪريو حذف ڪرڻ لاءِ.