هواژل

هَوا - ژِل یا ایروژل یک ماده تولیدی است که کمترین چگالی را در میان مواد جامد دارد. این مادّه از یک ژل به دست می آید که در آن قسمت مایع ژل با گاز جایگزین می شود. نتیجه این فرایند ماده ای جامد با چگالی بسیار کم و در عین حال، ویژگی قابل توجه در زمینه عایق گرمایی است. هواژل در فرهنگ عامه مردم تحت نام های دیگری هم چون دود منجمد، دود جامد، هوای جامد یا دود آبی نیز شناخته می شود که این نام گذاری ها به دلیل ظاهر شفاف و نیز نحوه پخش نور در این ماده است.
هواژل برای نخستین بار توسط ساموئل استفان کیستلر در سال ۱۹۳۱ ساخته شد و تولید آن بر اساس یک شرط بندی[ نیازمند منبع] برای جایگزین کردن قسمت مایع ژله خوراکی با گاز بود بدون آن که ساختار ژله در هم بشکند.
فرایند تولید هواژل شامل استخراج بخش مایع ژل با استفاده از روش خشکاندن فوق بحرانی می باشد. با استفاده از این روش مایع به آهستگی از درون شبکه جامد ژل خارج می شود بدون آنکه به این شبکه آسیبی برسد و در اثر نیروی مویینگی در هم بشکند؛ مثلاً، ژله خوراکی در اثر تبخیر معمولی دچار درهم شکستگی ساختار شبکه جامد می شود. نخستین نمونه های هواژل از ژل اکسید سیلیسیم ساخته شدند و هواژل سیلیسی نامیده شدند. بعدها، کیستلر هواژل هایی با پایه اکسید آلومینیم، کروم و قلع ساخت. هواژل های کربنی در اواخر دهه ۸۰ میلادی ساخته شدند
هواژل، سبک ترین ماده جامد شناخته شده در جهان است که چگالی سبک ترین نمونه ساخته شده از آن، تنها سه برابر هواست. ویژگی های منحصربه فرد این ماده آن را یکی از پرکاربردترین مواد به کار رفته در مأموریت های فضایی ساخته است. به عنوان نمونه، مسئولان ناسا از هواژل به منظور جلوگیری از یخ زدگی ربات مریخ نورد در شب های سیاره مریخ استفاده کردند. هم چنین این ماده برای گردآوری ذرات کیهانی در فضا بسیار مناسب است و در جریان مأموریت «استارداست» از آن برای جمع آوری مواد موجود در هاله پیرامون دنباله دار وایلد - ۲ استفاده شد.
خواص نوری:خواص نوری ایروژل ها به شرط تولید بستگی دارد. این مواد در روشنایی به رنگ زرد و در تاریکی آبی دیده می شود. روش های مختلف حذف آب یا رطوبت از ساختار ایروژل هاو شرایط واکنش از جمله پارامترهای مهم و مؤثر در خاصیت نوری ایروژل هامطرح هستند.
خواص مکانیکی:شکنندگی انعطاف پذیری و پایداری ابعاد از جمله پارامترهای مهم در خواص مکانیکی ایروژل ها هستند. فشار الاستیک در ایروژل ها در حدود۴–۲درصدواستحکام کششی نیز در حدود 0. 02N/mm2است. ایروژل هایی که از طریق کاتالیزور اسیدی یا خنثی تهیه می شوند نسبت به ایروژل هایی که به وسیله کاتالیزور بازی سنتز می شود دو برابر سفتی بیشتری دارند.