एरोगेल, कम घनत्व, उच्च छिद्र, और उत्कृष्ट थर्मल इन्सुलेशन जैसे उनके असाधारण गुणों के साथ, कई उद्योगों में विविध अनुप्रयोगों को खोजने के लिए प्रयोगशाला जिज्ञासा की सीमाओं को स्थानांतरित कर दिया है . यह लेख एरोगेल के अनुप्रयोगों में प्रवेश करता है, जो वास्तविक - विश्व केस स्टडीज, और उनके व्यावहारिक कार्यान्वयन {3} की खोज करता है।
सामग्री
1. थर्मल इन्सुलेशन में एप्लिकेशन
2. पर्यावरणीय अनुप्रयोग
3. ऊर्जा - संबंधित अनुप्रयोग
4. बायोमेडिकल एप्लिकेशन
1. थर्मल इन्सुलेशन में एप्लिकेशन
1.1 भवन और निर्माण
भवन उद्योग में, ऊर्जा दक्षता के लिए थर्मल इन्सुलेशन महत्वपूर्ण है . एरोगेल, विशेष रूप से सिलिका एरोगेल, एक गेम के रूप में उभरा है - चेंजर . पारंपरिक इन्सुलेशन सामग्री जैसे कि फाइबरग्लास की मोटाई और थर्मल प्रदर्शन के संदर्भ में सीमाएं हैं . airgel - airgel - airgel - airgel - airgel - आधारित इन्सुलेशन, हालांकि, इन्सुलेशन, तब भी। परतें .
उदाहरण के लिए, ऐतिहासिक इमारतों के नवीनीकरण में, जहां मूल संरचना और उपस्थिति को संरक्षित करना महत्वपूर्ण है, एयरगेल इन्सुलेशन को अत्यधिक बल्क . को जोड़ने के बिना लागू किया जा सकता है, एक ठंडी जलवायु में एक विरासत भवन के एक केस स्टडी में यह भी पता चला है कि कार्बो की तुलना में 40% की तुलना में गर्मी कम हो गई है। हीटिंग . से जुड़े पदचिह्न
एयरोस्पेस उद्योग उन सामग्रियों की मांग करता है जो दोनों हल्के और अत्यधिक इंसुलेटिंग . एरोगेल्स हैं, जो अंतरिक्ष यान में बिल को पूरी तरह से . फिट करते हैं, जहां अंतरिक्ष की चरम स्थितियों में एक स्थिर आंतरिक तापमान को बनाए रखना महत्वपूर्ण है, जो कि साइड में साइड में साइड -साइड के दौरान उपयोग किया जाता है। सूर्य के संपर्क में .
उदाहरण के लिए, हाल ही में एक उपग्रह लॉन्च में, एयरगेल कंबल का उपयोग पेलोड सेक्शन . को इन्सुलेट करने के लिए किया गया था। उपग्रह का आंतरिक तापमान एक संकीर्ण सीमा के भीतर रहा, यह सुनिश्चित करने के लिए कि संवेदनशील उपकरणों के उचित कामकाज . एरोगेल्स के कम घनत्व ने सैटेलाइट के समग्र वजन को कम करने में भी योगदान दिया, जो कि लॉन्च को कम करने के लिए, जो कि लॉन्च को कम करने में कम हो गया, जो कि लॉन्च को कम करने में कम हो गया,
2. पर्यावरणीय अनुप्रयोग
2.1 जल शोधन
एरोगेल्स में एक उच्च सतह क्षेत्र और झरझरा संरचना होती है, जिससे उन्हें पानी की शोधन . के लिए उत्कृष्ट adsorbents बनाते हैं, वे प्रभावी रूप से भारी धातुओं, कार्बनिक प्रदूषकों और यहां तक कि पानी से माइक्रोप्लास्टिक जैसे दूषित पदार्थों को हटा सकते हैं .}
एक औद्योगिक क्षेत्र में एक प्रदूषित नदी के एक केस स्टडी में, एक पायलट - स्केल वाटर ट्रीटमेंट प्लांट को कार्बन एरोगेल्स . का उपयोग करके स्थापित किया गया था। एरोगेल्स एक छोटे से संपर्क समय के भीतर नदी के पानी में मौजूद भारी धातुओं के 95% तक के 95% तक सोखने में सक्षम थे। प्रभावी .
2.2 वायु निस्पंदन
वायु प्रदूषण के उच्च स्तर वाले शहरी क्षेत्रों में, एयरोगेल का उपयोग वायु निस्पंदन . के लिए किया जा सकता है। उनकी झरझरा संरचना ठीक पार्टिकुलेट मैटर (पीएम), वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों (वीओसी) को फंसा सकती है, औरअन्य वायु प्रदूषक . उदाहरण के लिए, एक व्यस्त महानगरीय शहर में, एक वाणिज्यिक भवन में एक वायु शोधन प्रणाली को सिलिका एयरगेल के साथ फिर से तैयार किया गया था - आधारित फिल्टर . सिस्टम ने PM2 . 5 और PM10 के स्तर में एक महत्वपूर्ण कमी दिखाई। भवन रहने वालों के लिए हवा की गुणवत्ता, लेकिन आउटडोर वायु शोधन अनुप्रयोगों के लिए एरोगेल की क्षमता भी दिखाई, जैसे कि स्मॉग - प्रवण क्षेत्रों में।
3. ऊर्जा - संबंधित अनुप्रयोग
लिथियम - आयन बैटरी में प्रदर्शन . को बेहतर बनाने के लिए बैटरी तकनीक में उपयोग के लिए एरोगेल का पता लगाया जा रहा है, उदाहरण के लिए, कार्बन एरोगेल का उपयोग इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में किया जा सकता है . उनके उच्च सतह क्षेत्र इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रियाओं के लिए अधिक साइटें प्रदान करते हैं, जो बैटरी की क्षमता और चार्जिंग गति को बढ़ा सकते हैं {{3} {3 {{3 {{3 {{3}
एक शोध प्रयोगशाला में एक केस स्टडी से पता चला है कि एक कार्बन एयरगेल इलेक्ट्रोड के साथ एक लिथियम - आयन बैटरी में एक ही आकार की पारंपरिक बैटरी की तुलना में 20% अधिक क्षमता थी . इसके अलावा, चार्जिंग समय को 30% .}}} {
3.2 थर्मल ऊर्जा भंडारण
एरोगेल का उपयोग थर्मल ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में भी किया जा सकता है . चरण - परिवर्तन सामग्री (पीसीएम) का उपयोग अक्सर थर्मल ऊर्जा को संग्रहीत करने के लिए किया जाता है, लेकिन उनके प्रदर्शन को मट्ठा बढ़ाया जा सकता हैn एरोगेल्स के साथ संयुक्त . एरोगेल की झरझरा संरचना पीसीएम को एनकैप्सुलेट कर सकती है, उनकी तापीय चालकता और स्थिरता में सुधार कर सकती है .
एक सौर ऊर्जा अनुप्रयोग में, एक सिलिका एयरगेल का उपयोग करके एक थर्मल एनर्जी स्टोरेज सिस्टम - पीसीएम कम्पोजिट का परीक्षण किया गया था . का परीक्षण किया गया था। सिस्टम थर्मल ऊर्जा को अधिक कुशलता से संग्रहीत करने और जारी करने में सक्षम था, कम सूर्य के प्रकाश की अवधि के दौरान सौर ऊर्जा के बेहतर उपयोग की अनुमति देता है {
4. बायोमेडिकल एप्लिकेशन
4.1 दवा वितरण
एरोगेल्स की झरझरा संरचना और बायोकंपैटिबिलिटी उन्हें ड्रग डिलीवरी सिस्टम के लिए वादा करने वाले उम्मीदवारों को बनाती हैं . पोर्स को ड्रग्स के साथ लोड किया जा सकता है, और रिलीज की दर को एयरगेल . के गुणों को समायोजित करके नियंत्रित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, कैंसर उपचार पर एक अध्ययन में, एक एंटी -कैंसर { दिनों की अवधि में दवा, दवा की प्रभावकारिता बढ़ाना और पारंपरिक अंतःशिरा इंजेक्शन {{५}} की तुलना में दुष्प्रभाव को कम करना
टिशू इंजीनियरिंग में, एरोगेल को सेल ग्रोथ . के लिए मचानों के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, उनकी झरझरा संरचना सेल घुसपैठ और पोषक तत्व परिवहन . के लिए अनुमति देती है, जो कि हड्डी के ऊतकों के विकास को शामिल करने के लिए एक केस स्टडी में दिखाया गया है, जो कि एक सिलिका - 3 को संलग्न करने के लिए एक उपयुक्त वातावरण प्रदान करता है। कृत्रिम हड्डी ग्राफ्ट का विकास जो वर्तमान विकल्पों की तुलना में अधिक प्रभावी और बायोकंपैटिबल हैं .
अंत में, एरोगेल के पास विभिन्न उद्योगों में अनुप्रयोगों की एक विशाल सरणी है . इमारतों और अंतरिक्ष यान में ऊर्जा दक्षता में सुधार करने से लेकर पानी और हवा को शुद्ध करने के लिए, और बैटरी के प्रदर्शन को बढ़ाने से लेकर उन्नत बायोमेडिकल अनुप्रयोगों को सक्षम करने के लिए, एरोगेल्स एक बहुमुखी और मूल्यवान सामग्री के रूप में प्रस्तुत कर रहे हैं। अनुसंधान जारी रखने के रूप में . लाओ, यह संभावना है कि एरोगेल के और भी अधिक नवीन अनुप्रयोगों की खोज की जाएगी, आगे विभिन्न क्षेत्रों पर उनके प्रभाव का विस्तार होगा .