Aerogel ist eine transluzente, synthetische Festkörpersubstanz mit extrem geringer Dichte und hervorragenden Wärmedämmeigenschaften. Aerogel, auch als „gefrorener Rauch“ bekannt, hat in seiner festen Form eine ähnliche Textur wie geschäumtes Polystyrol.
Aerogele sind die leichtesten festen Materialien, die es gibt – ein manngroßer Block (6 ‚x 2,5′ x 2,5‘) der Substanz wiegt weniger als ein Pfund. Bei gleichmäßiger Verteilung könnte dieser ein Pfund schwere, mannshohe Block jedoch das Gewicht eines Kleinwagens (etwa 1.000 Pfund) tragen.
Aerogel besteht zu etwa 99,8% aus Luft. Es leitet Wärmeenergie nicht gut, ist für Infrarotstrahlung (IR) fast völlig undurchsichtig und verhindert thermische Konvektion, indem es den Luftstrom behindert. Wegen dieser Eigenschaften glauben einige Ingenieure und Wissenschaftler, dass Aerogel schließlich in der Fertigung von energiesparenden Gebäuden für Gebrauch in den Regionen vorherrscht, in denen Temperaturextreme häufig auftreten.
Die beiden häufigsten Arten von Aerogel stammen aus Silizium und Kohlenstoff. Aerogele entstehen, indem der flüssige Inhalt des Gels durch Luft oder ein Gas ersetzt wird. Wärmebehandlung hilft, Struktur zu stabilisieren und Schrumpfung zu verhindern.Silica Aerogel ist ein guter elektrischer Isolator sowie ein Wärmeisolator. Kohlenstoff-Aerogel hat eine ähnlich niedrige Dichte sowie eine ausgezeichnete Temperaturstabilität. Einige Formen von Kohlenstoff-Aerogel sind einigermaßen gute elektrische Leiter. Carbon Aerogel ist als Feststoff, als Pulver oder als Verbundpapier erhältlich.
Aerogel wurde als Isoliermaterial im Marsrover verwendet. Andere aktuelle oder potenzielle Verwendungen von Aerogelen umfassen:
- Isolierpads zum Schutz der Benutzer vor der Hitze von Laptops
- thermisch isolierende Fenster
- Mikrochip und andere Komponenten, bei denen Isoliermaterialien mit niedriger Dielektrizitätskonstante s erforderlich sind
- Pigmente für Druckertinte
- eine Komponente von Zahnpasta
- Abfangen und Erkennen einiger Hochgeschwindigkeits- subatomare und kosmische Teilchen
- als Mittel zur Entfernung toxischer Metalle aus Wasser
- kugelsichere Panzerung
- als Ersatz für Papier in Lautsprecherkegeln
- entspiegelt beschichtungen
- leichte Fasern und Verbundwerkstoffe
- Superkondensator-Kohlenstoffelektroden .