L’aérogel est une substance à l’état solide synthétique translucide avec une densité extrêmement faible et d’excellentes propriétés d’isolation thermique. Aussi connu sous le nom de « fumée gelée », l’aérogel sous sa forme solide a une texture similaire à celle du polystyrène expansé.
Les aérogels sont les matériaux solides les plus légers qui existent — un bloc de taille humaine (6 pi x 2,5 pi x 2,5 pi) de la substance pèse moins d’une livre. Cependant, s’il est uniformément dispersé, ce bloc de taille humaine d’une livre pourrait supporter le poids d’une voiture sous-compacte (environ 1 000 lb).
L’aérogel est d’environ 99,8 % d’air en volume. Il ne conduit pas bien l’énergie thermique, il est presque totalement opaque au rayonnement infrarouge (IR) et il empêche la convection thermique en empêchant la circulation de l’air. En raison de ces propriétés, certains ingénieurs et scientifiques pensent que l’aérogel finira par devenir répandu dans la fabrication de bâtiments écoénergétiques destinés à être utilisés dans des régions où des températures extrêmes se produisent souvent.
Les deux types d’aérogels les plus courants sont dérivés du silicium et du carbone. Les aérogels sont créés en remplaçant la teneur en liquide du gel par de l’air ou un gaz quelconque. Le traitement thermique aide à stabiliser la structure et à prévenir le rétrécissement.L’aérogel de silice est un bon isolant électrique ainsi qu’un isolant thermique. L’aérogel de carbone a une faible densité similaire ainsi qu’une excellente stabilité à la température. Certaines formes d’aérogel de carbone sont de bons conducteurs électriques. L’aérogel de carbone est disponible sous forme de solide, de poudre ou de papier composite.
L’aérogel a été utilisé comme matériau isolant dans le rover Martien. Les autres utilisations actuelles ou potentielles des aérogels comprennent:
- tampons isolants pour protéger les utilisateurs de la chaleur des ordinateurs portables
- fenêtres thermiquement isolantes
- sable à micropuces autres composants nécessitant des matériaux isolants à faible constante diélectrique s
- pigments pour l’encre d’imprimante
- un composant de dentifrice
- interception et détection de certains matériaux à haute constante diélectrique
- comme agent pour l’élimination des métaux toxiques de l’eau
- armure pare-balles
- en remplacement du papier dans les cônes de haut-parleur
- antireflet revêtements
- fibres légères et composites
- électrodes en carbone super-condensateurs.