ceramica resistente temperature estreme

Un team di ricercatori dell’UCLA, in collaborazione con altri 8 istituti, ha creato un aerogel ceramico in grado di resistere a temperature estreme, repentini cambi di temperatura ed ultraleggerissimo. Questo materiale potrebbe essere quindi utilizzato ad esempio come isolante di veicoli spaziali.

Sin dagli anni ’90 si utilizzano aerogel ceramici per questi scopi, come ad esempio l’isolamento degli strumenti nelle missioni Mars Rover della NASA. Ma questa nuova versione sembra avere caratteristiche decisamente migliori e più performanti. Con una composizione atomica unica, sarà infatti più flessibile, elastico e più resistente ad alte temperature ed estremi sbalzi di temperature.

Al contrario degli altri materiali, quando questo aerogel viene riscaldato, si contrae, invece di espandersi. In questo modo sarà molto più durevole degli altri materiali. Inoltre possiede la capacità di contrarsi perpendicolarmente alla direzione in cui viene compresso. In questo modo, il nuovo aerogel ceramico, sopravvivere a repentine e rapide variazioni di temperatura.

Le pareti interne dell’areogel ceramico di UCLA, sono rinforzate con una struttura a doppio pannello, che riduce il peso del materiale aumentandone le capacità isolanti.

Grazie a tutte queste caratteristiche, il materiale è molto più flessibile e meno fragile degli attuali aerogel ceramici e può essere compresso al 5% del suo volume originale e completamente recuperato.

 

Lo studio pubblicato su Science ed i test sul materiale

Alla guida della ricerca, pubblicata su Science, Xiangfeng Duan, professore di chimica e biochimica dell’UCLA; Yu Huang, professore UCLA di scienze dei materiali ed ingegneria e Hui Li, dell’Harbin Institute of Technology.

Nella ricerca condotta da UCLA, il nuovo materiale costituito da sottili strati di nitruro di boro, una ceramica con atomi che sono collegati in modelli esagonali, ha resistito a condizioni che normalmente avrebbero fratturato altri aerogel. Ovvero a centinaia di esposizioni a improvvisi ed estremi sbalzi di temperatura ottenuti alzando ed abbassando la temperatura in un contenitore di test tra -198° Celsius e 900° gradi sopra lo zero, in pochi secondi. In un altro test, ha perso meno dell’1% della sua resistenza meccanica, dopo essere stato conservato per una settimana a 1.400°Celsius.

Duan ha detto che i ricercatori hanno sviluppato questo materiale in modo che l’aerogel sia adatto anche per altri materiali ultraleggeri. “Questi materiali potrebbero essere utili per l’isolamento termico in veicoli spaziali, automobili o altre attrezzature specializzate. Potrebbero anche essere utili per l’immagazzinamento dell’energia termica, la catalisi o la filtrazione.”