Igal materjalil on kaal, mis sõltub otseselt selle tihedusest ja muudest omadustest. Kuidas neid nimetatakse ja mis on nende mass?
Airgel
Pikka aega peeti airgeli looduse kergeimaks materjaliks. 1931. aastal avaldas keemik Stephen Kistler eksperimendi tulemused. Selle ajal võttis teadlane tüki geeli, kuumutas seda järk-järgult, aurustades vedeliku ja asendades selle metanooliga. Temperatuuri 240 kraadi saavutamisel lahkus viimane ka geelist, kuid lasi säilitada oma kuju ja mahu.
Katse tulemuseks oli poolläbipaistev tahke materjal, kuid väga kerge. Tal oli ka suur tugevus ja ta praktiliselt ei soojust.
Huvitav fakt: 3 grammi kaaluv õhugeel on ilma deformeerumiseta vastu 2,5 kg kaaluvale tellisele.
Kergemat aerogeeli peetakse kvartsiks. Selle mass on umbes 1 gramm liitri mahu kohta. Oma omaduste tõttu kasutatakse seda soojusisolatsioonina, filtritena, samuti mõne kosmoseaparaadi varustuse loomiseks.
Milline materjal on kõige kergem?
Viimase kümne aasta jooksul peatasid õhugeeli kergeimate materjalide tiitli õhupintsel ja õhupintsel. Praegu on neil väikseim mass, mis on vahemikus 0,16 kuni 0,2 grammi liitri mahu kohta.
Ainete saamiseks pihustatakse süsinikku spetsiaalsele alusele. Pärast ehitamist substraat eraldatakse. Õhupintsel ja pintsel on süsiniktorude võred, mis on ühendatud monatomsete süsiniklehtedega. Madala tiheduse tõttu ei kaalu nad peaaegu midagi.
Erinevalt õhugeelist on süsinikuained elastsed ja võivad esineda mis tahes kujul. Siiani pole nad leidnud laialdast rakendust, kuid teadlased proovivad neid järk-järgult luua elektrokeemilisi kondensaatoreid. Näiteks aerografiidil on hea elektriline läbilaskevõime, mistõttu saab seda kasutada elektrolüütide laadimisel ja tühjendamisel.
Kergemad ained on airgeel ja aerograafiit. Nende mass on umbes 0,18 grammi liitri mahu kohta. Need on süsiniknanotorud, mida kasvatatakse spetsiaalsetel alustel.