O termo aerogel foi introduzido pela primeira vez por Kistler em 1932 para designar géis nos quais o líquido foi substituído por um gás, sem colapsar a rede sólida de gel [1]. Enquanto os géis húmidos eram previamente secos por evaporação, Kistler aplicou uma nova técnica de secagem supercrítica, segundo a qual o líquido que impregnava os géis era removido após ser transformado num fluido supercrítico. Na prática, a secagem supercrítica consistia em aquecer um gel em uma autoclave, até que a pressão e a temperatura excedessem a temperatura e pressão crítica do líquido retido nos poros do gel. Esse procedimento evitou a formação do menisco líquido-vapor na saída dos poros do gel, responsável por uma tensão mecânica no líquido e uma pressão nas paredes dos poros, o que induz o encolhimento do gel. Além disso, um fluido supercrítico pode ser escoado como se se tratasse de um gás, o que no final permite obter o "esqueleto sólido seco" do material húmido inicial. As amostras secas obtidas tiveram uma textura porosa muito aberta, semelhante à que possuíam no estágio húmido. No geral, os aerogéis designam-se por géis secos com um volume de poro relativo ou específico muito alto, embora o valor dessas características dependa da natureza do sólido e nenhuma convenção oficial realmente exista. Tipicamente, o volume relativo de poros é da ordem de 90% nos aerogéis de sílica mais estudados [2], mas pode ser significativamente menor em outros tipos ou aerogéis.
(...) No seu trabalho fundador, Kistler sintetizou uma série de aerogéis de natureza muito diferente. Além dos aerogéis de sílica, que podiam ser manuseados de maneira relativamente fácil sem danos por fraturas, ele conseguiu fabricar aerogéis de alumina, que provou ser mecanicamente muito fraco. Sintetizou também aerogéis mais exóticos de óxido de tungstênio, férrico ou estânico e tartarato de níquel, uma lista à qual devem ser adicionados aerogéis orgânicos de celulose, nitrocelulose, gelatina, ágar ou albumina de ovo.
(...) Além das aplicações propostas por Kistler, uma série de novas aplicações de aerogéis foi rapidamente apontada para os radiadores Cerenkov, meio de imobilização de propulsores de foguetes, matadores de insetos e catalisadores ou suportes de catalisadores com alta especificidade. área de superfície [II, 12].
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Fonte: M.A. Aegerter, N. Leventis, M.M. Koebel, Aerogels Handbook, Springer Science & Business Media, 2011.
Possíveis aplicações dos aerogéis:
Demonstração do aspeto e funcionalidade dos aerogéis:
Tendência de mercado para produtos e aplicações de aerogéis:
Os Aerogéis compreendem um dos produtos com maior taxa de crescimento esperada nos próximos anos. Dados de 2019 apontam para um crescimento anual de 22.6 % (CAGR, Taxa de Crescimento Anual Composta), assente num mercado mundial avaliado em 538 milhões de dólares nesse mesmo ano. Uma análise comparativa deste desemepenho por ser consultada na seção Tendências de Mercado & Tecnológicas do BEQ.