مادة ذات خصائص عجيبة تعرف بالدخان المتجمد أو الدخان الأزرق frozen smoke or blue smoke تحضر من سليكات الصوديوم وتتركب من 99.8% هواء، فهي بمثابة رغوة متجمدة كثافتها لا تزيد عن 3مجم/سم3، وهي تعدّ بهذا أخفّ مادة صنّعها الإنسان.

Aerogel - الجلّ الهوائي أو الزجاج الهوائي

Aerogel_10

بيتر تسو من ناسا و هو يحمل بيديه الجل الهوائي أخف مادة صلبة في العالم تتكون من 99% من الهواء.

الچل هوائي أو إيروچل هي مادة هلامية منخفضة الكثافة تم فيها إستبدال المحتوى السائل للمادة بالغاز. وكانت النتيجة نشوء مادة ذات كثافة منخفضة جدا ذات خواص متعددة ، من أهم تلك الخصائص قدرتها الكبيرة على العزل الحراري. ويطلق عليها أيضا إسم الدخان المجمد و الدخان السائل وذلك لطبيعتها الشبه شفافة ، ولها ملمس يشبه الرغوه.

أوّل من حضّرها ستيفن كستلر Steven S. Kistler من كلية الـ Pacific في Stockton وذلك عام 1931. وفكرة تصنيعها تقوم على أساس إحلال الهواء محلّ السائل السليكوني المستخدم في التحضير.

Aerogel_07 قالب طوب يزن 2.5 كيلو جرام محمول على قطعة من الجل الهوائي تزن 2 جرام فقط.

Aerogel مادة شبه شفافة تظهر بلون أبيض في الخلفيات اللامعة، وأبيض مزرق في الخلفيات المعتمة. ملمسها يشبه ملمس الستايروفوم ( بولي ستيرين )، وهي مادة عازلة للحرارة، فالسليكا والهواء المكونة لها تشكل جدار عزل جيد للحراة وتزداد خاصية العزل هذه عند إضافة الكربون الذي يتميز بقدرته على امتصاص الأشعة تحت الحمراء.

Aerogel_05

A demonstration of aerogel’s insulation properties

Aerogel_02

Aerogel_08

Aerogel_09

Aerogel produced at Florida State University by Elliot Schwartz and Robert Palmer

في السنوات الأخيرة تم صنع أنواع عديدة منها من أكاسيد الألومنيوم والكروم والقصدير ومن الكربون أيضاً.لا تتأثر بالضغط الخفيف ولكن الضغط الأكبر قد يترك أثراً دائماً على سطحها، وعند الضغط عليها بقوة عالية تتكسر وتتفتت كالزجاج. وبالرغم من قابليتها للتحطم إلاّ أنها تعتبر مادة قوية إذا ما قورنت بكثافتها ويرجع ذلك إلى تركيبها البنائي الذي تمتد فيه الروابط في الأبعاد الثلاثة. تستخدم كمواد عازلة للحرارة وبالذات في مجالات الفضاء، واستخدمت كمحفزات في التفاعلات الكيميائية، كما تستخدم أيضاً في بعض التجارب الفيزيائية فيما يتعلق بالإشعاعات والمستشعرات.

Aerogel_04

Aerogel_01

The Stardust dust collector with aerogel blocks. (NASA)

مسحوق المادة يستخدم كمادة مالئة للطلاء، وفي تنقية الماء من المعادن الثقيلة كالزئبق والكادميوم والرصاص نظراً لقدرتها على امتزاز هذه العناصر. وفي عام 2000 تم إنتاج ألياف صناعية استخدمت في صنع بعض أنواع البطانيات الخاصة. ومؤخراً تم إنتاج نوع خاص من مضارب كرة التنس Dunlop Aerogel.