Ученые разработали прозрачный аэрогель, который пропускает солнечный свет, но блокирует выход тепла, и способен поддерживать высокие температуры. Его можно использовать для создания пассивной системы, заменяющей вакуумные коллекторы, для сбора и подачи тепла в дома или для производственных процессов, требующих более 200 °C.
Ключом к эффективности нового легкого пенообразного материала, состоящего в основном из воздуха и диоксид кремния, является высокая прозрачность. Этого удалось добиться благодаря точному соотношению различных материалов, используемых для его создания путем смешивания катализатора с зернами кремнеземсодержащего соединения в жидком растворе, образования некоего геля, и уменьшения пор в процессе сушки. Полученный аэрогель пропускает 95% солнечного света сохраняя при этом свои изолирующие свойства.
В ходе испытаний на крыше в кампусе Массачусетского технологического института пассивное устройство, состоящее из поглощающего тепло темного материала, покрытого слоем нового материала, смогло нагреться и поддерживать температуру 220 °С в середине зимы, когда окружающий воздух был ниже нуля.
Ранее подобных результатов можно было добиться с помощью концентрирующих систем с зеркалами для фокусировки света на центральной точке или дорогостоящих вакуумных солнечных коллекторов. Однако разработанный аэрогель позволяет создавать простые системы для отопления или тепла для химической или пищевой промышленности. Команда также предлагает прямое подключение к трубам и устройствам, передающим тепло, без насосов или каких-либо движущихся частей.
Недавно также был разработан проводящий аэрогель, который остается эластичным даже в жидком азоте.
текст: Илья Бауэр, фото: Massachusetts Institute of Technology