Sigil: Diskusní fórum

LordArian píše:Tafif: Podle mě není vesmír nic jiného, než obrovský prostor, který je konečný ve smyslu toho, že na jeho konci je zároveň jeho začátek.

Elessar píše:Hmmm... ak zoberieme, ze na 'spodku' vesmiru sa dostaneme 'nahor', zlava doprava atd., tak je vlastne stvorrozmerny, nie?

MCZ píše:Co vím, rozměrů může být snad nekonečno, ale náš mozek je rozhodně nikdy nebude schopen všechny vnímat - pokud to vůbec nějaká bytost ve vesmíru dokáže.

Elessar: za čtvrtý rozměr se občas považuje čas a i ten ve vesmíru plyne (byť třeba v každé části jinou rychlostí) - takže vesmír je vlastně "paterorozměrný" (to je hrozné slovo ).

drake127 píše:

LordArian píše:Tafif: Podle mě není vesmír nic jiného, než obrovský prostor, který je konečný ve smyslu toho, že na jeho konci je zároveň jeho začátek.

Tj. je to taková 3D vesmírokoule (paralela k 2D (ploše) zeměkoule), tak jsi to myslel?

Právo, 16. 12. 2005, Jan Novák píše:Zmrazený kouř má budoucnost

NEJLEHČÍ PEVNÁ HMOTA AEROGEL MÁ POHÁDKOVÉ VLASTNOSTI, ALE VEŘEJNOST JI SKORO NEZNÁ

Spíš jak zmražená mlha nebo přízrak z jiného světa vypadá nejlehčí známá pevná hmota, označovaná jako aerogel.
Materiál v poslední době vstoupil do širšího povědomí především jako médium, do kterého kosmická sonda Genesis zachytávala částice slunečního větru. Má však i celou řadu dalších unikátních využití.

Podle odborníků jde o jednu z nejperspektivnějších hmot vůbec a někteří dokonce soudí, že aerogely budou brzy stejně běžné jako plastické hmoty. Materiálu téměř pohádkových vlastností se dnes věnuje řada předních univerzit i průmyslových firem a pořádají se o něm velká vědecká sympozia. Veřejnost jej však ještě prakticky vůbec nezná.

Pohádkový materiál

Aerogel má skutečně neuvěřitelné vlastnosti. Je například pouze třikrát hustší než vzduch. Blok velikosti člověka váží necelého půl kilogramu, přesto dokáže unést zatížení malého půltunového automobilu. Fantasticky nízká hustota aerogelu dokonce zajistila místo v Guinnessově knize rekordů. Aerogel je ale především nejúčinnější známý tepelný izolant, jehož tepelná vodivost je prakticky stejná jako u vakua. Navíc odolává extrémně vysokým i nízkým teplotám, takže se hodí pro kosmickou techniku, průmysl i stavebnictví. Přitom je ještě ke všemu (jako jediný izolant vůbec) také průhledný, takže okno z něj vyrobené by při síle běžného skla propouštělo více než třicetkrát méně tepla. A aby nebylo zázračných vlastností dost, projevuje také fotoluminiscenci, takže se používá pro optické senzory a detektory záření.
Ve skutečnosti není aerogel jeden materiál, ale jakási mikropěna (či spíše nanopěna), jejíž strukturu mohou tvořit nejrůznější materiály. Většinou jde o křemík, zatímco výplň pórů tvoří vzduch či oxid uhličitý, nemusí to však být pravidlem. Už byly zhotoveny také kovové, uhlíkové a organické aerogely, stejně tak vědci experimentují i s výplní pórů. Vlastnosti proto půjde měnit ve velkém rozmezí a je skoro jisté, že aerogely ještě přinesou nejedno překvapení.
Celá záležitost má jen jeden háček - zato velký. Aerogely jsou díky složité výrobě velmi drahé. Je také obtížné je připravovat v potřebné čistotě. Pokusně již sice byly vyrobeny velmi dokonalé vzorky, ale to se povedlo pouze ve stavu beztíže na palubě výškových raket StarFire při suborbitálních letech. Takový aerogel (vhodný například pro fantasticky izolující a přitom lehká okna) je ovšem ještě mnohonásobně dražší než ten „obyčejný“ pozemský.

Od kosmetiky do vesmíru

Vysoká výrobní cena také stojí za poněkud kuriózní historií tohoto materiálu. Vůbec totiž nejde o vynález kosmického věku, ale o historii starou více než 70 let. V 30. letech minulého století se Stephens S. Kistler z College of the Pacific v kalifornském Stoctonu zabýval myšlenkou, co by se stalo, kdyby z běžného gelu odpařil kapalnou složku. První výsledky daly jen scvrklou usazeninu, vědec však správně usoudil, že běžné metody vysoušení destruují jemnou a složitou prostorovou strukturu pevné složky gelu. Začal proto kapalinu odstraňovat při vyšších tlacích a v několika postupných krocích, kdy vodu ve struktuře nejdřív nahradil alkoholem. Výsledky byly tak nadějné, že Kistler odešel do komerční sféry, aby se věnoval průmyslové výrobě granulovaných křemíkových aerogelů. Jejich použití se však omezilo jen na přídavky do kosmetiky a další pokrok se nedostavil.
Na téměř zapomenuté aerogely si v 70. letech vzpomněl kosmický průmysl a jaderný výzkum. Zvýšený zájem (a nemalé investice) přinesly zlepšení výrobních metod, takže dnes již není problém vyrábět i velmi rozměrné bloky. Pro vysokou výrobní cenu se však tato látka zatím uplatňuje jen při speciálních využitích. Kromě již zmíněné sondy Genesis je i součástí konstrukce roverů zkoumajících Mars, stejně jako raketolánů Space Shuttle. Příštím rokem by se měla vrátit na Zemi sonda Stardust, která chytala kosmický prach do aerogelového lapače. Látka slouží také k detekci tzv. Čerenkovova záření v detektorech kosmického záření a při jaderném výzkumu.
Až se podaří dál snížit výrobní náklady, může aerogel znamenat převrat ve stavebnictví. Dokáže nejen zabránit úniku tepla, ale má i vynikající zvukově izolační schopnosti, umí zabránit šíření požáru a navíc je transparentní, takže snižuje náklady na svícení v interiérech. Výzkum aerogelů je v samém začátku a odborníci upozorňují, že potenciál jejich dalšího vývoje je obrovský - tím spíše, že neexistuje jiný materiál srovnatelných vlastností. Všechny možnosti jejich budoucího uplatnění si proto dnes nejspíš ani nedovedeme představit.

***

Vlastnosti typického křemíkového aerogelu

* hustota: 0,003 až 0,3 g na krychlový cm
* velikost pórů: 2 až 50 nm
* velikost pevných částic: 2 až 5 nm
* obsah plynu: až 99,8 procent
* tepelná vodivost: 0,017 W/mK
* teplota tání: 500 stupňů Celsia
* koeficient tepelné roztažnosti: 0,000002 až 0,000004
* specifický povrch: 600 až 1000 čtverečních metrů na gram hmotnosti
* poměr povrchu k objemu: 0,000000002