Tofauti kuu kati ya airgel na xerogel ni kwamba erojeli huundwa wakati kioevu kutoka kwenye jeli kinatolewa katika hali ya uhakiki wa hali ya juu, ambapo xerogel huundwa wakati kioevu kutoka kwenye jeli kinayeyuka kwenye joto la kawaida.
Vitangazaji vya nano vinavyotokana na gel vinaweza kuainishwa kwa upana kuwa erojeli, haidrojeli na xerogel. Tunaweza kuelezea erogeli na xerogel kama jeli zilizokaushwa ambazo zinaweza kuhifadhi umbile la vinyweleo baada ya mchakato wa kukausha. Uhifadhi huu unaweza kuwa kamili au sehemu. Geli hizi za porous zina mali ya kuvutia ambayo hutokea kutokana na kubadilika kwa ajabu kwa usindikaji wa sol-gel. Tunaweza kuchanganya hili na mbinu mbalimbali za kukausha, ambazo zinaweza kusababisha aerogels au xerogels.
Aerogel ni nini?
Aerogel inaweza kufafanuliwa kuwa kingo inayotengenezwa kutoka kwa jeli kwa kukaushwa katika hali ya uhakiki zaidi. Mchakato wa kukausha katika erojeli unaweza kuelezewa kama kukausha kwa kugandisha, ukaushaji wa hali ya juu sana, au ukaushaji wa shinikizo la mazingira. Airgel ni nyenzo nyepesi na inaonyesha eneo kubwa la uso ambalo ni kati ya 200 - 1000 m2/g. Ina sifa nyingi muhimu kama vile:
- Kiasi kikubwa cha usambaaji wa ukubwa wa kinywele unaodhibitiwa
- Mtindo wa hali ya juu
- Uwazi
- Msongamano mdogo
- Kubadilika
- Dielectric ya kiwango cha chini
- Nguvu ya juu ya kiufundi
Kielelezo 01: Kikombe cha Aerogel
Sifa hizi huifanya airgel kuwa pendekezo zuri kwa matumizi mbalimbali, kama vile uwekaji wa vichafuzi vya maji. Kwa kulinganisha, aina hii ya gel inaonyesha eneo kubwa la uso na porosity pamoja na kiasi kikubwa cha pore. Kuna aina tofauti za aerogels, ikiwa ni pamoja na aerogels ya graphene, aerogels ya silika, aerogels ya zeolite, nk. Hii ndiyo mifano ya kawaida ya aerogels. Zaidi ya hayo, erojeli hizi zinaweza kurekebishwa na kufanya kazi kwa urahisi ili kuboresha utangazaji teule kupitia mwingiliano wa kielektroniki.
Xerogel ni nini?
Xerogel ni aina thabiti ya jeli inayopatikana kwa kuikausha kwa kusinyaa bila kizuizi. Mchakato wa kukausha wa xerogels unahusisha uvukizi wa kutengenezea chini ya hali ya kawaida kwa kutumia mbinu za kawaida. Xerogels ni vifaa vya mesoporous kuwa na utulivu wa juu wa mafuta. Sifa muhimu zaidi za xerogel ni kama ifuatavyo:
- isiyo na sumu
- Gharama nafuu
- Biocompatible
- Eneo la juu
- Ubora wa juu
- Inaweza kubadilishwa kwa urahisi
Mifano inayojulikana zaidi ya xerogeli ni xerogel zinazotokana na kaboni na erogeli zenye silika. Hizi ni tafiti nyingi za kusafisha maji.
Kielelezo 02: Porous Xerogel
Wakati wa kuzingatia mchakato wa kukausha, alkogel au haidrojeli ambayo hupatikana kutoka kwa mchakato mwingine hubadilishwa kuwa xerogel. Katika mchakato huu, kiasi hupungua kwa kiasi ambacho ni sawa na kiasi cha kioevu kinachopotea na uvukizi. Zaidi ya hayo, kupungua kwa gel hutokea kwa sababu ya nguvu za capillary zinazotumiwa na kioevu cha kujaza pore kwenye ukuta wa pore. Hii ni hatua ambapo mabadiliko makubwa zaidi katika kiasi, uzito, wiani, na muundo hutokea. Baada ya hapo, kusinyaa kunaweza kukoma kwa sababu mtandao wa jeli iliyokaushwa umefikia ugumu fulani.
Kuna tofauti gani kati ya Airgel na Xerogel?
Tofauti kuu kati ya airgel na xerogel ni kwamba erojeli huundwa wakati kioevu kutoka kwenye jeli kinatolewa katika hali ya udhabiti zaidi, ilhali xerogel huundwa wakati kioevu kutoka kwenye jeli kinayeyuka kwenye joto la kawaida. Zaidi ya hayo, airgel ina eneo kubwa zaidi kwa kulinganisha kuliko xerogel.
Infografia iliyo hapa chini inawasilisha tofauti kati ya airgel na xerogel katika umbo la jedwali kwa kulinganisha ubavu kwa upande.
Muhtasari – Airgel vs Xerogel
Aerogel na xerogel ni aina muhimu za nyenzo za jeli gumu. Tofauti kuu kati ya airgel na xerogel ni kwamba erojeli huundwa wakati kioevu kutoka kwa gel kinatolewa kwa hali ya juu sana, ambapo xerogel huunda wakati kioevu kutoka kwa gel kinavukizwa kwenye joto la kawaida.
