• nanolord
  • ranking : สมาชิกทั่วไป
  • email : limjira@yahoo.com
  • วันที่สร้าง : 2007-07-29
  • จำนวนเรื่อง : 10
  • จำนวนผู้ชม : 38299
  • ส่ง msg :
  • โหวต 6 คน
Nano technology
การสร้างสรรค์เทคโนโลยีระดับอะตอมและโมเลกุลในขนาดหนึ่งส่วนพันล้านเมตร ทำให้เกิดสิ่งประดิษฐ์ใหม่ๆมากมายเกินจะจินตนาการได้ เราจะมีสินค้าที่สร้างตัวเองได้ คอมพิวเตอร์ที่เร็วขึ้นล้านเท่า การเดินทางไปพัก
Permalink : http://oknation.nationtv.tv/blog/limjira
วันอังคาร ที่ 31 กรกฎาคม 2550
Posted by nanolord , ผู้อ่าน : 9261 , 14:31:00 น.  
หมวด : วิทยาศาสตร์/ไอที

พิมพ์หน้านี้
โหวต 0 คน

Aerogel วัสดุของแข็งที่เบาและเป็นฉนวนที่ดีที่สุดในโลก
 

แอโรเจล (Aerogel) ได้รับการบันทึกใน Guinness Book ว่าเป็นวัสดุของแข็งที่เบาและเป็นฉนวนที่ดีที่สุดในโลก เนื่องจากแอโรเจล ประกอบด้วยอากาศ ถึง 90 – 99.8 % มีความหนาแน่น 3 – 150 mg/cm3 สามารถรับน้ำหนักได้ 500 - 4,000 เท่าของน้ำหนักตัวโดยไม่เกิดความเสียหาย แอโรเจลมีลักษณะเป็นฟองน้ำเนื้อแข็ง อาจจะเรียกในชื่อ frozen smoke, solid smoke หรือ blue smoke มีสมบัติค่อนข้างโปร่งแสง แต่ไม่โปร่งใส



ประวัติ ความเป็นมาของแอโรเจล

แอโรเจลได้ถูกค้นพบครั้งแรก โดย Steven S. Kistler แห่ง College of the Pacific in Stockton แคลิฟอเนีย โดย Kistler ได้พยายามที่จะพิสูจน์ว่า “เจล” ประกอบด้วยโครงสร้างของแข็งที่มีขนาดและรูปร่างเหมือนกับเจลเปียก ( wet gel) โดยรับการท้าพนันจากเพื่อนคู่หู Charles ว่า ถ้าหากใครสามารถแทนที่ของเหลวในเจลด้วยก๊าซโดยที่เจลไม่เกิดการเสียรูปจะเป็นผู้ชนะ ซึ่ง Kistler ทำได้สำเร็จ และตีพิมพ์ผลงานวิจัยนี้ในวารสาร Journal nature ปี 1931 และมีสิทธิบัตรของแอโรเจลตามมาอีกหลายฉบับ

แอโรเจลทำได้อย่างไร
แอโรเจลทำได้โดยใช้แอลกอฮอล์ เช่น เอธานอล ผสมกับ ซิลิกา จะได้ซิลิกาในรูปเจล จากนั้นจึงนำไปผ่านกระบวนการแห้งตัวภายใต้เงื่อนไขวิกฤต (Supercritical drying) ซึ่งมีอุณหภูมิและความดันสูงมาก ของเหลวภายในเจลจะถูกกำจัดออกไป โดยเจลไม่เสียรูปและขนาด

 

แอโรเจลเป็นฉนวนความร้อนที่ดีที่สุดในโลก
การถ่ายเทความร้อนโดยทั่วไป แบ่งได้ 3 ประเภท คือ การพาความร้อน (convection), การนำความร้อน (conduction) และ การแผ่รังสีความร้อน (radiation) แอโรเจลจัดว่าเป็นฉนวนความร้อนที่ดีที่สุดในโลก เนื่องจากสามารถเป็นฉนวนการถ่ายเทความร้อนทั้ง 3 รูปแบบ แอโรเจลเป็นฉนวนการพาความร้อนเนื่องจาก ภายในโครงสร้างของแอโรเจลเป็นอากาศที่ไม่สามารถแพร่ผ่านออกไปภายนอกได้ ตัวอย่างของแอโรเจลที่ใช้งานทั่วไป ได้แก่ ซิลิกาแอโรเจล (Silica aerogels) และ คาร์บอนแอโรเจล (Carbon aerogels)

ซิลิกาแอโรเจล (Silica aerogels)
ซิลิกาแอโรเจลเป็น แอโรเจลที่รู้จักกันโดยทั่วไป และได้รับการศึกษาและประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวาง โดยมีซิลิกาเป็นองค์ประกอบพื้นฐาน ของแข็งที่มีความหนาแน่นน้อยที่สุดในโลก คือ ซิลิกาแอโรเจล โดยล่าสุด Lawrence Livermore National laboratory ได้ผลิตซิลิกาแอโรเจลที่มีความหนาแน่นเพียง 1.9 mg/cm3 หรือประมาณ 1/530 เท่าของน้ำ และมีค่าการนำความร้อน (thermal conductivity) เพียง 0.003 W/ (m.K) ซึ่งมีสมบัติการเป็นฉนวนที่ดีมาก

คาร์บอนแอโรเจล (Carbon aerogels)
คาร์บอนแอโรเจลเป็นตัวนำไฟฟ้า ประกอบด้วยอนุภาคระดับนาโนเมตรที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์ (covalent bond) มีสมบัติความเป็นรูพรุนสูงกว่า 50 % ขนาดของรูพรุนเล็กกว่า 100 นาโนเมตร พื้นที่ผิวมีค่าระหว่าง 400 – 1000 m2/g ด้วยสมบัติของการมีพื้นที่ผิวสูงจึงได้นำไปใช้เป็นส่วนประกอบของ supercapacitor ที่ให้ค่าสูงในหลักพันฟารัด (farad) เนื่องจากคาร์บอนแอโรเจลมีสีดำ มีค่า reflecting เพียง 0.3 % (ของรังสีระหว่าง 250 นาโนเมตร ถึง 14.3 ไมโครเมตร ) จึงสามารถใช้เป็นตัวกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ได้ และหากใช้ท่อคาร์บอนนาโนแทนการใช้แกรไฟต์จะสามารถช่วยเพิ่มสมบัติความยืดหยุ่นได้

 

แอรโรเจลทั้ง 2 ชนิดเป็นฉนวนกันความร้อนที่ดี เนื่องจากซิลิกาเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี ส่วนคาร์บอนแอโรเจลเป็นฉนวนกันความร้อนที่มาจากการแผ่รังสีที่ดี เพราะคาร์บอนสามารถดูดซับรังสีอินฟาเรดที่เกิดจากการถ่ายเทความร้อนได้ ดังนั้น ฉนวนกันความร้อนที่ดีที่สุด จึงได้จากซิลิกาเจลผสมด้วยคาร์บอน

การนำไปใช้งาน
แอโรเจลได้ถูกนำไปใช้งานในหลากหลายรูปแบบ เช่น ซิลิกาแอโรเจลที่โปร่งแสงสามารถประยุกต์ใช้เป็นฉนวนกันความร้อนของหน้าต่าง และ เนื่องจากแอโรเจลมีพื้นที่ผิวสูงจึงถูกนำไปใช้เป็นตัวเร่งปฏิกริยา ในทางปฏิบัติสามารถเพิ่มสมบัติของแอโรเจลได้โดยเติมสารผสมในกระบวนการทำแอโรเจล เช่น การเติมเส้นใยเสริมแรงลงในแอโรเจล เพื่อปรับปรุงสมบัติเดิมของแอโรเจลที่เปราะให้มีความยืดหยุ่นเพิ่มขึ้น

 

องค์การนาซ่า ได้ใช้แอโรเจลในการดักจับฝุ่นในอวกาศ โดยยานอวกาศชื่อ stardust ซึ่งมีหน้าที่เก็บฝุ่น ได้ถูกปล่อยเมื่อปี 1999 เพื่อโคจรไปเจอกับดาวหาง Wild 2 ในปี 2004 และจะนำชิ้นส่วนสะเก็ดดาวหางและอนุภาคฝุ่นกลับมายังโลกในปี 2006 ขณะที่ยาน Stardust เดินทางผ่านดาวหาง Wild2 ความเร็วของอนุภาคดาวหาง ณ บริเวณนั้นมีค่ามากถึง 6 เท่าของความเร็วลูกกระสุนปืนไรเฟิลเลยทีเดียว แม้ว่าอนุภาคฝุ่นจะมีขนาดเล็กก็ตาม แต่ด้วยความเร็วสูงก็อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างและส่วนประกอบทางเคมีได้ ยานstardust จึงใช้ แอโรเจลที่มีพื้นที่ 1,000 ตารางเซนติเมตร และหนา 3 เซนติเมตร ติดตั้งบนยาน เมื่อฝุ่นดาวหางปะทะแอโรเจลด้วยโมเมนตัมสูง แอโรเจลจะรับภาระแรงพุ่งชนโดยเกิดเป็นรูปทรงกรวยคล้ายแครอทซึ่งมีความยาวมากกว่าเดิม 200 เท่าและค่อยๆลดความเร็วให้อนุภาคหยุดวิ่ง จะทำให้สามารถฝังในเนื้อของแอโรเจลได้ลึก แอโรเจลที่ใช้ในยาน stardust เป็นซิลิกาแอโรเจล มีโครงสร้างเป็นรูพรุน มีค่าความพรุนประมาณ 98 % โดยปริมาตร ผลิตโดย JPL หรือ Jet Propulsion Laboratory ได้รับการควบคุมคุมคุณภาพและความบริสุทธิ์ไว้อย่างดี ทำให้แอโรเจลที่ได้มีความหนาแน่นเกือบเท่ากับอากาศ มีความแข็งแรงและทนทานในอวกาศ

เอกสารอ้างอิง
http://en.wikipedia.org/wiki/aerogel
http://eande.lbl.gov/ECS/Aerogels/satoc.htm
http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/aerogel-insulation.html
http://www.tonyboon.co.uk/aerogel/aerogel.htm
http://www.menzelphoto.com/gallery/big/fire10.htm

 




อ่านความคิดเห็น

ความคิดเห็นที่ 1 (0)
mayjune วันที่ : 31/07/2007 เวลา : 14.41 น.
http://oknation.nationtv.tv/blog/juney
 บ้านหลังที่ ๒ เลขที่ - - http://www.oknation.net/blog/emotions

ขอบคุณค่ะ

แสดงความคิดเห็น


ถึง บล็อกเกอร์ ทุกท่าน โปรดอ่าน
   ด้วยทาง บริษัท จีเอ็มเอ็ม แกรมมี่ จำกัด (มหาชน) ได้ติดต่อขอความร่วมมือ มายังเว็บไซต์และเว็บบล็อกต่าง ๆ รวมไปถึงเว็บบล็อก OKnation ห้ามให้มีการเผยแพร่ผลงานอันมีลิขสิทธิ์ ของบริษัท จีเอ็มเอ็ม แกรมมี่ฯ บนเว็บ blog โดยกำหนดขอบเขตของสิ่งที่ห้ามทำ และสามารถทำได้ ดังนี้
ห้ามทำ
- การใส่ผลงานเพลงต้นฉบับให้ฟัง ทั้งแบบควบคุมเพลงได้ หรือซ่อนเป็นพื้นหลัง และทั้งที่อยู่ใน server ของคุณเอง หรือ copy code คนอื่นมาใช้
- การเผยแพร่ file ให้ download ทั้งที่อยู่ใน server ของคุณเอง หรือฝากไว้ server คนอื่น
สามารถทำได้
- เผยแพร่เนื้อเพลง ต้องระบุชื่อเพลงและชื่อผู้ร้องให้ชัดเจน
- การใส่เพลงที่ร้องไว้เอง ต้องระบุชื่อผู้ร้องต้นฉบับให้ชัดเจน
จึงเรียนมาเพื่อโปรดปฎิบัติตาม มิเช่นนั้นทางบริษัท จีเอ็มเอ็ม แกรมมี่ฯ จะให้ฝ่ายดูแลลิขสิทธิ์ ดำเนินการเอาผิดกับท่านตามกฎหมายละเมิดลิขสิทธิ์
OKNATION



กฎกติกาการเขียนเรื่องและแสดงความคิดเห็น
1 การเขียน หรือแสดงความคิดเห็นใด ๆ ต้องไม่หมิ่นเหม่ หรือกระทบต่อสถาบันชาติ ศาสนา และพระมหากษัตริย์ หรือกระทบต่อความมั่นคงของชาติ
2. ไม่ใช้ถ้อยคำหยาบคาย ดูหมิ่น ส่อเสียด ให้ร้ายผู้อื่นในทางเสียหาย หรือสร้างความแตกแยกในสังคม กับทั้งไม่มีภาพ วิดีโอคลิป หรือถ้อยคำลามก อนาจาร
3. ความขัดแย้งส่วนตัวที่เกิดจากการเขียนเรื่อง แสดงความคิดเห็น หรือในกล่องรับส่งข้อความ (หลังไมค์) ต้องไม่นำมาโพสหรือขยายความต่อในบล็อก และการโพสเรื่องส่วนตัว และการแสดงความคิดเห็น ต้องใช้ภาษาที่สุภาพเท่านั้น
4. พิจารณาเนื้อหาที่จะโพสก่อนเผยแพร่ให้รอบคอบ ว่าจะไม่เป็นการละเมิดกฎหมายใดใด และปิดคอมเมนต์หากจำเป็นโดยเฉพาะเรื่องที่มีเนื้อหาพาดพิงสถาบัน
5.การนำเรื่อง ภาพ หรือคลิปวิดีโอ ที่มิใช่ของตนเองมาลงในบล็อก ควรอ้างอิงแหล่งที่มา และ หลีกเลี่ยงการเผยแพร่สิ่งที่ละเมิดลิขสิทธิ์ ไม่ว่าจะเป็นรูปแบบหรือวิธีการใดก็ตาม 6. เนื้อหาและความคิดเห็นในบล็อก ไม่เกี่ยวข้องกับทีมงานผู้ดำเนินการจัดทำเว็บไซต์ โดยถือเป็นความรับผิดชอบทางกฎหมายเป็นการส่วนตัวของสมาชิก
คลิ้กอ่านเงื่อนไขทั้งหมดที่นี่"
OKnation ขอสงวนสิทธิ์ในการปิดบล็อก ลบเนื้อหาและความคิดเห็น ที่ขัดต่อความดังกล่าวข้างต้น โดยไม่ต้องชี้แจงเหตุผลใดๆ ต่อเจ้าของบล็อกและเจ้าของความคิดเห็นนั้นๆ
   

กลับไปหน้าที่แล้ว กลับด้านบน