Новости / Обзоры, аналитика

Аэрогель: тоньше и теплее

В 1931 году американский инженер Сэмюэл Кистлер изобрел самый легкий на земле теплоизолятор. Для этого он под большим давлением и при высокой температуре высушил диоксид кремния — вещество, из которого состоит песок. Изобретенный им материал, на 96% состоящий из воздуха и названный аэрогелем, отличается исчезающе низкой теплопроводностью. А нынешней осенью компания Russell Outdoors начнет продавать за $400 ультратонкую туристическую куртку, сделанную на основе аэрогеля.

Получается, для того чтобы появиться на свет, ультратонкой теплой одежде понадобилось 70 лет. Аэрогели применяли бы при изготовлении одежды уже давно, если бы не два их недостатка: ломкость и дороговизна. Кистлер начал работать над коммерциализацией своего изобретения еще в 1940-е годы. Он разработал инсектицид и загуститель для краски на основе аэрогеля, но работа застопорилась. «О нанотехнологиях в то время никто еще слыхом не слыхивал, — говорит Стивен Стейнер, основатель компании Aerogel Technologies, которая сейчас производит материалы из аэрогеля. — Люди просто не понимали, что это за материал».

В 1999 году подрядчик NASA компания Aspen Systems начала разрабатывать способ дешевого производства аэрогелей. Инженеры компании научились встраивать аэрогель в ткань. Получаемые таким образом материалы оказались гибкими, а не хрупкими, и с ними наконец стало можно работать.

Процесс производства состоит в тщательно контролируемом высушивании силикагеля (раствор кремниевых кислот), в результате чего содержащаяся в нем жидкость превращается в газ. В результате получается своего рода кремниевая губка. Сложная система пор удерживает воздух, поэтому материал плохо пропускает тепло. При этом аэрогели могут выдерживать температуры от абсолютного нуля до 3000˚С. NASA даже использовала их для изоляции скафандров и марсохода Mars Rover.

В 2001 году Aspen Aerogels (эта компания отпочковалась от Aspen Systems) придумала, как использовать аэрогель вместо стекловаты для изоляции подводных нефтепроводов. Изобретение позволило уменьшить толщину обмотки на треть — до 2 см, в результате чего сократились расходы на транспортировку и установку труб. Аэрогелевая ткань, которую производит Aspen, неудобна для использования в швейном производстве, тем не менее компания видит перспективы на рынке одежды. В 2008 году Aspen Aerogels начала сотрудничество с канадским производителем клюшек для гольфа Element 21. Они хотят научиться упаковывать аэрогель в формы, удобные для пошива одежды. В январе компании представили аэрогелевую ткань под названием Zeroloft. Название указывает на то, что аэрогель, в отличие от гусиного пуха, не надо взбивать, чтобы добиться лучшей термоизоляции.

Канадский путешественник Джейми Кларк собирается устроить аэрогелю серьезную проверку, поднявшись на Эверест в тонкой аэрогелевой куртке Champion. При толщине 4 мм она будет защищать от холода не хуже, чем четырехсантиметровый обычный пуховик, уверяют в компании Hanesbrands, которой принадлежит производство Champion. Hanesbrands собирается выходить с аэрогелем на розничный рынок. А производители спортивной одежды — Columbia, Adidas и Nike — уже экспериментируют над перчатками и носками из Zeroloft.

Оливер Чен

Источник: www.forbesrussia.ru