Высокотехнологичные материалы, которые производят ученые новосибирского Академгородка, можно использовать не только в космических опытах или экспериментах на встречных пучках, но также в стеклопакетах и при теплоизоляции зданий.
Новосибирский аэрогель обладает рядом уникальных свойств и для эксперимента CLAS12 подходит лучше любых аналогов
Одной из основных целей эксперимента CLAS12 является изучение свойств адронов. В таких экспериментах аэрогель применяется в детекторах черенковских вспышек. Заряженная частица во время прохождения через аэрогель образует фотоны, которые регистрируются высокочувствительными детекторами. По свойствам этих фотонов можно определить параметры исследуемых частиц.
Проблема таких исследований в том, что требуются крупные блоки аэрогеля с большим показателем преломления и очень высокой прозрачностью, так как вспышки слабые. Российские ученые разрабатывали такой аэрогель в течение многих лет, в итоге был создан уникальный материал, представляющий собой твердое вещество с рекордно низкой плотностью (на 99% это воздух). В аэрогеле крохотные частицы диоксида кремния соединены в хаотические цепочки, образуя сеть мезопор.
Российский аэрогель обладает высокой прозрачностью.
Блоки новосибирского аэрогеля общим объемом 1000 литров уже используются в детекторе КЕДР коллайдера ВЭПП-4М ИЯФ СО РАН.
По сообщению Федерального агентства научных организаций (ФАНО России), экспериментальная программа спектрометра CLAS12 охватывает многие области адронной физики. Ключевой задачей эксперимента будет исследование трехмерной структуры протонов и нейтронов. Для этого пучок электронов с энергией до 11 ГэВ направят на мишень из водорода или дейтерия. В подобных экспериментах необходима идентификация адронов. Для этого будет применяться детектор из российского аэрогеля. Аэрогель уже применялся в космических экспериментах для ловли микрометеоритов и космической пыли — эти опыты проводились на станции «Мир» и американских «Шаттлах», — отмечает старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН кандидат физико-математических наук Евгений Анатольевич Кравченко: " В рамках проекта Stardust специальный аппарат захватывал вещество, находящееся в хвосте кометы Вильда-2, в блоки аэрогеля, поскольку именно этот материал способен затормозить летящие на чрезвычайно высокой скорости частицы без их перегрева и без разрушения даже органических молекул. В дальнейшем аэрогель предполагается использовать для регистрации элементарных частиц в будущем коллайдере ИЯФ СО РАН — Супер Чарм-Тау фабрике.
Впрочем, фундаментальная наука — не единственная сфера приложения этого материала. Среди твердых веществ он является лучшим по теплоизолирующим свойствам — в частности, его эффективность на 50 процентов выше, чем у пенопласта.
Еще одно интересное свойство материала — способность пропускать видимый свет, задерживать инфракрасное излучение и аккумулировать тепло. Прозрачные панели из аэрогеля можно помещать внутрь стеклопакета: это позволит даже в Сибири строить дома с окнами во всю стену и не бояться, что внутри будет холодно.
Как отмечают ученые, пока это очень дорогой метод, но технологически к его применению в строительстве нет никаких препятствий, и внедрение можно ожидать уже в ближайшие десятилетия. Сейчас на западе началось промышленное применение аэрогелевой крошки, которую используют для теплоизоляции в стеклопакетах.
По словам Евгения Анатольевича Кравченко, аэрогель достаточно эффективен и как звукоизолятор — это можно применять при строительстве пассажирских самолетов, чтобы максимально снизить шум от двигателей в салоне.
INFINITY (Вселенная Космос Земля)
:Dream Chaser
СОЗДАТЬ АЭРОГЕЛЬ: НОВОСИБИРСКИЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ.
Высокотехнологичные материалы, которые производят ученые новосибирского Академгородка, можно использовать не только в космических опытах или экспериментах на встречных пучках, но также в стеклопакетах и при теплоизоляции зданий.
Одной из основных целей эксперимента CLAS12 является изучение свойств адронов. В таких экспериментах аэрогель применяется в детекторах черенковских вспышек. Заряженная частица во время прохождения через аэрогель образует фотоны, которые регистрируются высокочувствительными детекторами. По свойствам этих фотонов можно определить параметры исследуемых частиц.
Проблема таких исследований в том, что требуются крупные блоки аэрогеля с большим показателем преломления и очень высокой прозрачностью, так как вспышки слабые. Российские ученые разрабатывали такой аэрогель в течение многих лет, в итоге был создан уникальный материал, представляющий собой твердое вещество с рекордно низкой плотностью (на 99% это воздух). В аэрогеле крохотные частицы диоксида кремния соединены в хаотические цепочки, образуя сеть мезопор.
Блоки новосибирского аэрогеля общим объемом 1000 литров уже используются в детекторе КЕДР коллайдера ВЭПП-4М ИЯФ СО РАН.
По сообщению Федерального агентства научных организаций (ФАНО России), экспериментальная программа спектрометра CLAS12 охватывает многие области адронной физики. Ключевой задачей эксперимента будет исследование трехмерной структуры протонов и нейтронов. Для этого пучок электронов с энергией до 11 ГэВ направят на мишень из водорода или дейтерия. В подобных экспериментах необходима идентификация адронов. Для этого будет применяться детектор из российского аэрогеля.
Аэрогель уже применялся в космических экспериментах для ловли микрометеоритов и космической пыли — эти опыты проводились на станции «Мир» и американских «Шаттлах», — отмечает старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН кандидат физико-математических наук Евгений Анатольевич Кравченко: " В рамках проекта Stardust специальный аппарат захватывал вещество, находящееся в хвосте кометы Вильда-2, в блоки аэрогеля, поскольку именно этот материал способен затормозить летящие на чрезвычайно высокой скорости частицы без их перегрева и без разрушения даже органических молекул.
В дальнейшем аэрогель предполагается использовать для регистрации элементарных частиц в будущем коллайдере ИЯФ СО РАН — Супер Чарм-Тау фабрике.
Впрочем, фундаментальная наука — не единственная сфера приложения этого материала. Среди твердых веществ он является лучшим по теплоизолирующим свойствам — в частности, его эффективность на 50 процентов выше, чем у пенопласта.
Еще одно интересное свойство материала — способность пропускать видимый свет, задерживать инфракрасное излучение и аккумулировать тепло. Прозрачные панели из аэрогеля можно помещать внутрь стеклопакета: это позволит даже в Сибири строить дома с окнами во всю стену и не бояться, что внутри будет холодно.
Как отмечают ученые, пока это очень дорогой метод, но технологически к его применению в строительстве нет никаких препятствий, и внедрение можно ожидать уже в ближайшие десятилетия. Сейчас на западе началось промышленное применение аэрогелевой крошки, которую используют для теплоизоляции в стеклопакетах.
По словам Евгения Анатольевича Кравченко, аэрогель достаточно эффективен и как звукоизолятор — это можно применять при строительстве пассажирских самолетов, чтобы максимально снизить шум от двигателей в салоне.
Источник: ПМ, NG
#технологии