ಆರೆರ್ಕೆಲ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ರಚನಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುಗಳು, ಆಂತರಿಕ ಖಾಲಿಜಾಗಗಳನ್ನು ಅನಿಲದಿಂದ ತುಂಬಿವೆ. ಅವರು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ, ಹಾಗೆಯೇ ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ಪಾರದರ್ಶಕತೆ ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಏರೋಜೆಲ್ಗಳನ್ನು ಥರ್ಮಲ್ ನಿರೋಧನ ಮತ್ತು ಇತರ ಕಾರ್ಯಗಳಿಗಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಏರ್ಜೆಲ್ಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಪ್ರಮುಖ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸೂಪರ್ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಒಣಗಿಸುವುದು - ಬಹಳ ದುಬಾರಿ, ಇದು ಈ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
ಹೊಸ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿ, ಡಿಇ ಮೆಂಡೆಲೀವ್ ಹೆಸರಿನ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು, ಸೂಪರ್ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಒಣಗಿಸುವಿಕೆಗಾಗಿ ತಾಂತ್ರಿಕ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸದೆ, ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ವೇಗಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಒಣಗಿಸುವ ದಳ್ಳಾಲಿ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ ಏರೋಜೆಲ್ಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಕೈಗೆಟುಕುವಂತಿದೆ. ಕೆಲಸದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಜರ್ನಲ್ ಡ್ರೈಯಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಒಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಜೆಲ್ ದ್ರವದಿಂದ ತುಂಬಿದ ದೊಡ್ಡ ಸಂಖ್ಯೆಯ ರಂಧ್ರಗಳಿರುವ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಮೆಶ್ ಫ್ರೇಮ್ ಆಗಿದೆ. ಅಜೆರ್ಸೆಲ್ಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಜೆಲ್ಗಳಿಂದ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ದ್ರವ ಹಂತವು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅನಿಲವನ್ನು ಬದಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅವರಿಗೆ ಸಣ್ಣ ಸಾಂದ್ರತೆ ಇದೆ ಮತ್ತು ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನ, ಪಾರದರ್ಶಕತೆ, ಶಾಖ ಪ್ರತಿರೋಧ, ಹಾಗೆಯೇ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ.
ಆದ್ದರಿಂದ, ಥರ್ಮಲ್ ನಿರೋಧನ ವಸ್ತುಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಏರ್ಜೆಲ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ವಿವಿಧ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಉದ್ದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ - ಅವುಗಳಿಂದ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಧೂಳಿಗಾಗಿ ಬಲೆಗಳು, ಚಿಕ್ಕ ಕಣಗಳನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಏರ್ಜೆಲ್ಗಳನ್ನು ಹಲವಾರು ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ: ಮೂಲಭೂತ ರಾಸಾಯನಿಕ ಘಟಕಗಳೆಂದರೆ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಗಳ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನುಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಸಾಮಾನ್ಯ ಜೆಲ್ಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ನಂತರ ಜೆಲ್ಗಳು ಒಣಗುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ದ್ರವ, ತುಂಬುವ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಅನಿಲದಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ವಾತಾವರಣದ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಎತ್ತರದ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಒಣಗಿಸುವಿಕೆಯು ಈ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ: ಇದು ಮೂಲ ಜೆಲ್ನ ರಚನೆಯನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರಿಂದ ಪಡೆಯುವ ಮೂಲಕ ಏರ್ಜೆಲ್ನ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ. ಬದಲಿಗೆ, ಸೂಪರ್ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ದ್ರವಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಸೂಪರ್ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ದ್ರವಗಳು ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ - ಇದರಿಂದಾಗಿ ಅನಿಲ ಮತ್ತು ದ್ರವ ಹಂತದ ನಡುವೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಕಣ್ಮರೆಯಾದಾಗ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಮೇಲೆ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ನೀರು ಸೂಪರ್ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ದ್ರವ ಆಗುತ್ತದೆ ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ 647 K ಮತ್ತು 218 ಬಾರ್ ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡ).
CO2 ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ಸೂಪರ್ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಒಣಗಿಸುವುದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ (ವಿಮರ್ಶಾತ್ಮಕ ನಿಯತಾಂಕಗಳು: 303.9 ಕೆ, 73 ಬಾರ್ಗಳು). ಅಂತಹ ಒಣಗಿಸುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಸೂಪರ್ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ದ್ರವವು ದ್ರಾವಕವನ್ನು ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸುತ್ತದೆ, ತದನಂತರ ಒತ್ತಡವು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಸೂಪರ್ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ದ್ರವವು ಅನಿಲ ಹಂತಕ್ಕೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ - ಆದ್ದರಿಂದ ಜೆಲ್ನಿಂದ ದಿಗ್ಭ್ರಮೆಯಿಲ್ಲದ ರಂಧ್ರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಏರ್ಜೆಲ್ ಜೆಲ್ನಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸೂಪರ್ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಒಣಗಿಸುವಿಕೆಯು ತುಂಬಾ ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಏರ್ಗ್ಲ್ಗಳು ಮತ್ತು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಬಳಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸಲು ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಹುಡುಕುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. "ಅನೇಕ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಗುಂಪುಗಳು ಸೂಪರ್ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಒಣಗಿಸುವಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿವೆ" ಎಂದು ಪಿಸಿಟು, ಪಾವೆಲ್ ಜಿಪ್ಸಿ ಉದ್ಯೋಗಿಯಾದ ಕೆಲಸದ ಲೇಖಕರಲ್ಲಿ ಒಬ್ಬರು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. - ನಾವು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಪರಿಣಾಮದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ನಮ್ಮ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತೇವೆ - ಉಷ್ಣತೆ, ಸೂಪರ್ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಒಣಗಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಅದರ ಫೀಡ್ ಮೋಡ್ನ ಬಳಕೆ, ಒಣಗಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರಮುಖ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ - ಅದರ ಅವಧಿ ಮತ್ತು ಒಣಗಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್ನ ಒಟ್ಟು ವೆಚ್ಚ.
ಸಿಲಿಕಾ ಆಧರಿಸಿ ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಏರ್ಜೆಲ್ನ ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸೂಪರ್ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಒಣಗಿಸುವಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸಂಶೋಧಕರು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದರು. ಐಸೊಪ್ರೊಪಾನಾಲ್ ಅನ್ನು ಆರಂಭಿಕ ದ್ರಾವಕನಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು - ಸೂಪರ್ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್. ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡದ ಉಪಕರಣದಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮುಖ್ಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರು, ಒಂದೆಡೆ, ಅದನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಒಣಗಿಸುವ ದಳ್ಳಾಲಿ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ, ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದರ ಮೇಲೆ, ಏರ್ಜೆಲ್ನೊಳಗೆ ದ್ರಾವಕದ ಉಳಿದಿರುವ ವಿಷಯದಿಂದ ಅಂದಾಜು ಮಾಡುವ ಉತ್ಪನ್ನ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದಿಲ್ಲ.
ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು, ಸೂಪರ್ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಒಣಗಿಸುವಿಕೆಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಕಾರಣ, ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ಬಳಕೆಯನ್ನು 63.4 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಒಟ್ಟು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಸಮಯವು ಸುಮಾರು 50 ಪ್ರತಿಶತವಾಗಿದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಉತ್ಪಾದನಾ ಉತ್ಪನ್ನದ ಗುಣಮಟ್ಟವು ಬಹುತೇಕ ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾ ಏರೋಜೆಲ್ಗಳು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದಿದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ (ಸುಮಾರು 850 m / g) ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ರಂಧ್ರವಾದ (ಸುಮಾರು 95 ಪ್ರತಿಶತ). ಹೀಗಾಗಿ, ರಷ್ಯಾದ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಸೂಪರ್ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಒಣಗಿಸುವಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲು ಒಂದು ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ, ಇದು ಏರ್ಗ್ಲ್ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ವೆಚ್ಚದ ಗಣನೀಯ ಭಾಗವಾಗಿದೆ.
ಮೂಲ: ನಗ್ನ ವಿಜ್ಞಾನ