هواژل



هواژل سبک‌ترین ماده‌ی جامد کشف شده تا به امروز است.  این ژل جالب در واقع سبک‌ترین ماده‌ی جامد جهان است. از زمان ساخت این ژل توسط دانشمند امریکایی ساموئل کیستلر، از این ژل در زمینه‌های گوناگونی استفاده می شود. هواژل در صنعت هوافضا برای جمع‌آوری غبارهای قسمت دم یک ستاره‌ی دنباله‌دار کاربرد دارد، سازمان‌های دولتی برای ساختن چادرهای ضد‌آب و عایق از آن استفاده می‌کنند و همچنین در تولید لباس‌های عایق گرما که به منظور حفاظت افراد از گرمای زیاد استفاده می‌شود. ناسا از اسم مستعار دود آبی (Blue Smoke) برای این ماده استفاده می‌کند.
علت جالب بودن این ماده، وجود چند ویژگی متناقض به طور هم‌زمان در این ماده است. این ژل سخت بیشتر جرمش از هواست و بنابراین مثل اسفنج خیلی سبک است، البته تفاوت‌ زیادی با اسفنج دارد. در عین حال این ماده برای پس زدن گرما و مقاومت در مقابل عبور گرما خیلی خوب است.
مولکول‌های منحصر به فرد این ماده می‌توانند مانند یک دستکش بیسبال عمل کنند! این مولکول‌ها می‌توانند ذرات ریزی را که با سرعت زیاد در حرکتند بدون آسیب رساندن به ساختار آن‌ها جذب کنند.
دانشمندان از هواژل‌های ساخته شده با سیلیس بر روی یک دستگاه جمع‌کننده که شبیه یک راکت تنیس بزرگ بود در عملیات استارداست استفاده کردند. وظیفه‌ی این دستگاه این بود که ذرات ریز دنباله‌ی ستاره‌ی دنباله دار وایلد ۲ (Comet wild 2) را بدون آسیب زدن به ساختمان ذرات جمع آوری کند. چون این ژل نسبتا شفاف است دانشمندان می‌توانند پس از جمع‌آوری ذرات آنها را شناسایی کرده و استخراج کنند.
ماده‌ی مشابهی که قبل از هواژل وجود داشت در واقع ژله‌ی خوراکی است. ماده‌ی ژلاتینی که در مخلوط ژله وجود دارد در صورت مخلوط شدن پودر ژله و آب گرم منجر به ایجاد یک محلول مایع نرم می‌شود. این محلول سپس سرد شده و پس از سرد شدن تبدیل به ماده‌ی کشسان با شبکه‌ی مولکولی نامنظم می‌شود که این ماده‌ی شیمیایی جدید مانند مانند الیاف یک کلاف زبر در هم می‌پیچد. اگر مجددا ژله را گرم کنید در انتها ژله‌ی موجود دوباره به پودر اولیه تبدیل خواهد شد.
البته هواژل از ژلاتین ساخته نمی‌شود، بلکه بسته به نوع استفاده‌ی مورد نظر می‌تواند از مواد معدنی گوناگونی نظیر سیلیس ساخته شود. سیلس فراوان‌ترین ماده‌ی موجود در پوسته‌ی کره‌ی زمین است. بر خلاف درست کردن ژله، هواژل در یک چرخه‌ی سرمایش و گرمایش تحت فشار ساخته می‌شود که این کار باعث می‌شود بعد از خشک شدن هم ماده شکل اولیه‌ی خود را حفظ کند.




1397/06/10 - 11:18 دانشنامه