Az aerogélek az eddig ismert legkisebb sűrűségű, szilárd anyagok, amelyek számos különleges fizikai tulajdonsággal bírnak. A szilícium-dioxidon alapuló aerogéleket áttetsző voltuk és belső fénytörésük miatt angolul szilárd füstnek, illetve kék füstnek is nevezik. "Bár külsőre valóban olyan, mintha kék füstből vágtak volna ki egy darabot, érintése a polisztirolhoz hasonlít" - magyarázza Lázár István, a Debreceni Egyetem szervetlen- és analitikai kémiai tanszékének docense, aki munkatársaival különleges tulajdonságú gélt állított elő. Az átlátszó, éghetetlen és kiváló hőszigetelő anyag saját súlyának több mint 5500-szorosát is elbírja.

"Az aerogéleken alapuló hőszigetelő anyagokat többek között a repülőgépek és az űrhajók hővédelménél használják. Az első monolitikus aerogélpéldányokat az Egyesült Államokban a Lawrence Livermore National Laboratories és a NASA fejlesztette ki. Bár nem erre irányultak kutatásaink, a vizsgálatok során azt tapasztaltuk, hogy az általunk létrehozott aerogél közel ötször nagyobb mechanikai terhelést viselt el, mint egy a kilencvenes évek közepén a NASA által bemutatott példány" - állítja Lázár István, aki ennél az érdekességnél sokkal nagyobb eredménynek tartja azt, hogy kiépült egy olyan kutatói háttér és alap-infrastruktúra, amellyel a debreceni kutatócsoport bekapcsolódhat a világ élvonalát jelentő kutatásokba. A szilícium-dioxid-alapú aerogélvázak megfelelő kémiai módosításával speciális tulajdonságú, speciális funkciókra tervezett aerogéleket készítettek. Az eljárás lényege és várható felhasználási köre szabadalmaztatás előtt áll, ezért nem hozható idő előtt nyilvánosságra. (A nem szilícium-dioxidon, hanem szénen, illetve alumínium-oxidon alapuló aerogélek kutatása már hosszabb múltra tekint vissza Budapesten.)

A debreceni kutató elmondta, hogy a szilícium-dioxid-alapú aerogélek felhasználása sokrétű lehet. Elképzelhető, hogy mesterséges csontpótló anyagot hoznak létre belőle, illetve toxikus fémek - kadmium, higany, ólom - eltávolítására is felhasználhatják. Kiváló hőszigetelőként a jelenleginél jóval hatékonyabb napkollektorok is készíthetők segítségével.

Az aerogél

Először Steven Kistler készített aerogélt 1931-ben, úgy, hogy egy zselében a folyadékot nagyobb nyomáson és magasabb hőmérsékleten gázzal cserélte ki anélkül, hogy a zselé összeroskadt volna. Az első ilyen gélek szilikagélek voltak. Azóta bebizonyosodott, hogy aerogélt számos különböző anyagból lehet készíteni. Kirstler a szilíciumon kívül alumíniummal, krómmal és ónnal is kísérletezett - olvasható a magyar wikipedia-oldalon.

Az aerogél a neve ellenére száraz, és fizikai tulajdonságai teljesen elütnek a gélekétől. Könnyű nyomás nem hagy rajta nyomot, erős nyomás azonban maradandó mélyedést képezhet. Nagyon erős nyomásra radikálisan reagál, és a nagyon rideg aerogél üvegként törik.

A nanostruktúra miatt tényleges felülete óriási, így katalizátorok hordozójaként és elnyelető anyagként is alkalmazható. Használják kozmetikumok és festékek sűrítőanyagaként. A NASA csillagközi por begyűjtésére is alkalmazta.

Ötször teherbíróbb a NASA termékénél