Quote from Nguyễn Như Ý on 10/10/2021, 18:11

Con người luôn muốn tìm ra những vật liệu mới, tối ưu hơn, rẻ hơn, bền hơn…và cả nhẹ hơn nữa. Một trong những thành tựu đáng chú ý nhất trong cuộc cách mạng ấy là việc tìm ra vật liệu rắn nhẹ nhất từ trước tới nay: Aerogel.

Sự ra đời của một cái mới, bao giờ cũng mang theo xung quanh nó nhiều điều thú vị. Và Aerogel cũng không phải là ngoại lệ. Sự ra đời của Aerogel bắt nguồn từ một câu chuyện được kể lại vào cuối những năm 1920, khi Samuel Kistler (1900-1975), giáo sư hóa học người mỹ đã đánh cược với đồng nghiệp của mình Charles Learned rằng “có tồn tại một loại gel không lỏng”. Tất nhiên, không một ai tin điều ông nói là đúng. Vì đặc tính lỏng vốn là đặc tính cố hữu của gel được biết đến trong một thời gian dài trước đó.

Bằng sự kiên trì và quyết tâm của mình, sau nhiều thử nghiệm và gặp không ít thất bại, cuối cùng Kistler đã tìm ra một loại gel ở trạng thái khí (không phải trạng thái lỏng), một loại gel mới chưa từng được biết đến, thậm chí chưa một ai tưởng tưởng ra nó. Ông đã trở thành người đầu tiên thay thế được trạng thái lỏng của gel thành trạng thái khí, và đặt tên cho nó là “Aerogel”. Năm 1931, ông đã công bố phát hiện của mình trong bài viết “Coherent Expanded Aerogels and Jellies”, đăng trên tạp chí khoa học Nature.

Tính ưu việt của Aerogel

Với cấu trúc “ khí lẫn rắn” như vậy, Aerogel là loại vật liệu nhẹ nhất thế giới mà con người từng biết đến. Nó nhẹ đến mức, có thể đặt được trên một bong hoa. Với thể tích 1 inch khối (khoảng 16,3 ml) có thể dát mỏng và phủ lên toàn bộ một sân bóng đá. Cùng với đặc tính này, có một số điều thú vị về Aerogel (loại silica):

+ Giữ 15 mục trong sách kỷ lục Guinness cho các thuộc tính vật chất, điển hình là nhẹ nhất, rắn nhất, cách điện tốt nhất và mật độ vật chất thấp nhất.

+ 90% thể tích là không khí.

+ Nặng hơn không khí 3 lần và nhẹ hơn thủy tinh 1.000 lần.

 

Mặc dù rất nhẹ nhưng một vật làm bằng Aerogel có khả năng “cõng” một vật khác có trọng lượng gấp 500 đến 4.000 lần trọng lượng của nó.

Nó cũng có khả năng cho không khí xuyên qua, chống cháy và có thể thấm cả dầu lẫn nước. Chưa hết, Aerogel vừa có thể làm dây dẫn điện vừa có thể trở thành một chất cách điện tốt nhất từ trước tới nay khi được pha trộn với một số vật liệu khác.

 

Với những khả năng phi thường đó, Aerogel xứng đáng với cái tên “vật liệu tốt nhất hành tinh”. Với ngần ấy tính năng ưu việt, Aerogel  có thể được áp dụng trong rất nhiều lĩnh vực,  cho phép con người làm được những điều chưa từng làm được với các loại vật liệu trước đó.

Tuy nhiên, chi phí sản xuất Aerogel rất lớn, do mỗi lần chỉ sản xuất được một lượng rất nhỏ và điều kiện sản xuất yêu cầu những thiết bị tối tân. Mức giá hiện nay khá đắt, khoảng 100 USD cho mỗi centimet khối, tương đương 23.000 USD mỗi pound (khoảng 453,6 g).