Der Welt leichtester Feststoff
Aerogel im Guiness Buch der Rekorde genannt - "gefrorener Rauch" fängt Kometenstaub ein
Eine neue Version des Aerogels, der partikeleinfangenden Substanz der Raumsonde
STARDUST, wurde jetzt als der Feststoff mit der geringsten Dichte in das Guiness Buch
der Rekorde eingetragen.
| | Oben:
Aerogel, der leichteste Feststoff der Welt, sieht durch seine neblig-bläuliche Farbe wie
gefrorener Rauch aus (Photo: NASA/JPL)
|
Dr. Steven Jones vom Laboratorium für Strahlantriebe (JPL) der NASA im kalifornischen
Pasadena, der Werkstoffwissenschaftler, der das Aerogel für STARDUST entwickelt hat,
hat nun noch eine leichtere Variante entwickelt, die nurmehr 3 Milligramm pro
Kubikzentimeter wiegt. Das Team hat am 6. Mai das offizielle Zertifikat für den Rekord
erhalten.
Guinness Weltrekorde hat die neue Aerogelanwendung bereits im März als leichtestes
Material anerkannt. Der Astronom David Hawksett, der bei Guinness Weltrekorde für den
Bereich Wissenschaft und Technologie zuständig ist, hatte entschieden, daß das Aerogel
von Jones den bisherigen Rekordhalter, ein Aerogel mit einer Dichte von 5 Milligramm pro
Kubikzentimeter geschlagen habe.
| | Oben:
Aerogel ist gut geeignet, um Kleinstpartikel, wie Kometenstaub, einzufangen. Diese
Aufnahme zeigt die Spur eines eingefangenen Teilchens in dem nahezu nur aus Luft
bestehendenm Stoff. (Photo: NASA/JPL)
|
Aerogel ist reines Siliziumdioxid und Sand, so wie Glas, aber nur ein Tausendstel so dicht,
denn es besteht zu 99.8% aus Luft. Es wird zu einer Art Gelatine aufbereitet, indem man
eine flüssige Siliziumverbindung und eine sich schnell verflüchtigende flüssige Lösung
mischt, die zusammen ein Gel bilden, das dann in einer Apparatur, einem Schnellkochtopf
nicht unähnlich, getrocknet wird. Die Mischung verdickt sich und durch anschließendes
vosichtiges Erhitzen und Druckverminderung bildet sich ein glasartiger Siliziumschwamm.
Was übrig bleibt, wird manchmal auch "gefrorener Rauch" genannt, weil es eine
neblige durchsichtige Farbe besitzt und superleicht ist. Erstaunlicherweise ist diese
anscheinend so brüchige Substanz recht haltbar und übersteht problemlos den Start und
die Verhältnisse im Weltraum.
| | Oben:
Aerogel ist auch ein guter Wärmeisolator. Obwohl auf der einen Seite die Flamme einer
Lötlampe darauf gehalten wird, hat dies keinen sichtbaren Effekt auf das Objekt auf der
Oberseite. (Photo: NASA/JPL)
|
"Es ist wahrscheinlich nicht möglich, ein Aerogel herzustellen, das noch leichter ist, da es
dann nicht mehr gelieren würde," erklärte Jones. "Die Siliziummoleküle würden sich nicht
mehr verbinden. Und natürlich ist es nicht möglich, es leichter als 1,2 Milligramm pro
Kubikzentimeter zu machen, denn das ist die Dichte der Luft und Aerogel besteht ja
überwiegend aus Luft." Um die Dichte zu ändern hatte Jones einfach die Menge an Silizium
in der verwendeten Mischung verändert.
STARDUST wird das Aerogel verwenden, um im Jahr 2004 Partikel des Kometen Wild 2
(gesprochen "Wild Zwei") einzufangen. Die NASA hatte das Aerogel als
Wärmedämmisolation auf der Mars Pathfinder Mission verwendet. Es wird auch auf der
Mars Exploration Rover Mission 2003 eingesetzt werden und sowohl das Mars Scout
Programm und eine vorgeschlagene Mission zum Testen von Grundlagenphysik
unterstützen.
Quelle:
NASA/JPL |
