Materiali ultraleggeri e resistenti al calore: i nuovi aerogel

I ricercatori hanno creato un nuovo aerogel ceramico che potrà essere impiegato in condizioni ambientali estreme, come nel caso dei veicoli spaziali.

Aerogel ceramico: ultra-leggero e resistente al calore estremo

Gli scienziati sono riusciti a creare un nuovo materiale che è così leggero da poter essere appoggiato su un fiore senza danneggiarlo. Si tratta di un aerogel ceramico che, oltre ad essere leggero, può sopportare il caldo intenso e le forti variazioni di temperatura.

Gli aerogel in ceramica non sono una novità. Risalgono infatti agli anni novanta, quando venivano utilizzati per isolare le attrezzature industriali e le apparecchiature scientifiche, soprattutto dalla NASA (l’agenzia aerospaziale americana).

Con il calore si espande anziché contrarsi

Ma la nuova versione è molto più resistente al calore estremo e ai picchi di temperatura ripetuti, oltre che molto più leggera. Inoltre, la composizione atomica di questo materiale e la sua struttura microscopica lo rendono insolitamente elastico.

Ma le proprietà inaspettate di questo aerogel non finiscono qui…

Quando viene riscaldato, si contrae invece di espandersi come fanno le altre ceramiche. Durante la compressione, si contrae anche perpendicolarmente alla direzione in cui è compresso.

Gli aerogel, in genere, sono composti per il 99% da aria, ma sono solidi e strutturalmente molto forti per il loro peso. Possono essere fatti con molti tipi di materiali, tra cui ceramica, carbonio o ossidi metallici. Tuttavia, gli aerogel ceramici esistenti sono molto fragili e tendono a fratturarsi dopo molte esposizioni al calore estremo o a forti variazioni di temperatura.

Verrà usato nei veicoli spaziali, ma anche nelle automobili

Ma il nuovo materiale è costituito da sottili strati di nitruro di boro, una ceramica, con atomi collegati in modelli esagonali. Proprio la sua architettura unica è il segreto della sua durata al calore estremo e a shock termici, che distruggerebbero qualsiasi altro aerogel in ceramica.

Le applicazioni del nuovo materiale potrebbero essere quelle di isolante termico per i veicoli spaziali, ma anche per le automobili o per immagazzinare energia termica.

Il nuovo materiale è frutto delle ricerche degli scienziati dell’UCLA (Stati Uniti) e dell’Harbin Institute of Technology (Cina), che hanno pubblicato i risultati della scoperta su Science.

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