“LIGHTHAVEN, esanti už vieno kilometro Telegrafo prospektu nuo Kalifornijos universiteto Berklyje miestelio, yra vingiuota konferencijų salė, skirta „rengti renginius ir programas, padedančias žmonėms geriau mąstyti ir pagerinti ilgalaikę žmonijos trajektoriją“. Prieš kelis mėnesius mokslininkai susirinko aptarti Marso. Konkrečiai, kaip sukurti gyvybingas ekosistemas raudonojoje planetoje.
Diskusijos svyravo nuo praktinių (kaip nukreipta evoliucija gali padaryti mikrobus tolerantiškesnius Marso sąlygoms?) iki pragmatiškų (kokius dalykus, kurių labiausiai reikia astronautams, gali pagaminti mikrobai?) ir, regis, absurdiškų (kaip į Marso orbitą išsiųsti milijardą „saulės burių“, kad jos atspindėtų teravatus šildančios saulės šviesos ant paviršiaus).
Seminaro, pavadinto „Žaliasis Marsas“, tikslas buvo sukurti „šiuolaikinę perspektyvą apie Marso teraformavimo galimybes“. Toks teraformavimas, kuris apimtų šaltos, beveik beorės, radiacijos paveiktos ir, regis, negyvos planetos pertvarkymą, kad ji taptų tinkama gyventi, buvo aptartas moksliniuose… žurnaluose nuo aštuntojo dešimtmečio pradžios.
Tačiau nepaisant to, kad idėja 1991 m. pateko ant prestižinio žurnalo „Nature“ viršelio, ji beveik nepateko į pagrindinę srovę. Didžiąja dalimi ji liko akademinės bendruomenės, besidominčio minties eksperimentais, ir mokslinės fantastikos kūrėjų bei vartotojų – sričių, kurios dažnai sutampa, – privilegija.
Dabar tai keičiasi. „SpaceX“ sukurta paleidimo įrenginių serija – iš dalies pakartotinai panaudojama šiandien, o galbūt visiškai pakartotinai per metus ar dvejus – sparčiai mažina patekimo į orbitą kainą. Todėl potencialas siųsti naudinguosius krovinius ir žmones į Marsą tampa labiau tikėtinas kaip niekada anksčiau.
Marsas nėra atsitiktinis bendros technologinės tendencijos naudos gavėjas. Tai daugiausia yra pirminė priežastis. „SpaceX“ vadovas Elonas Muskas jau dešimtmečius kalba apie planetos perkėlimą toliau nuo Saulės. Būtent tai paskatino jį praplėsti raketų technikos ribas. Į konkrečius pono Musko pareiškimus apie savo planų siųsti žmones į Marsą laiką ir ambicijas geriausia žiūrėti skeptiškai, kylančiu iš ilgalaikės patirties. Tačiau jis padarė daug, kad idėja būtų labiau tikėtina, nei bet kada anksčiau.
Pažiūrėkite, kaip tie urviniai žmonės keliauja
Kiti seka „SpaceX“ pavyzdžiu. Ne visi jie pritaria pono Musko manijai dėl Marso, tačiau visi jie domisi žmonių pasaulio plėtra už Žemės ribų. Amerikos vyriausybė yra suinteresuota naudoti naują ekonomiškai efektyvią komercinę įrangą, kurią siūlo „SpaceX“ ir jos potenciali konkurentė „Blue Origin“, kad įgyvendintų savo planus per ateinančius kelerius metus grąžinti astronautus į Mėnulį. Kinija nori panaudoti savo vis įspūdingesnius pajėgumus tam pačiam tikslui. Nemažai privačių bendrovių mano, kad tokio pobūdžio lankstus vystymasis, kuris leido sukurti šiandienos paleidimo sistemas, reiškia, kad gali atsirasti perspektyvus verslas statant privačias kosmines stotis, skirtas talpinti tyrėjus, vyriausybės finansuojamus astronautus ir privačius piliečius.
Jedas McCalebas, programinės įrangos milijardierius, atsakingas už įvairias blokų grandinės inovacijas, yra vienos iš šių bendrovių – VAST – savininkas. Jis tikisi, kad 2026 m. ji paleis savo pirmąją kosminę stotį „Habitat-1“, ir įsivaizduoja pelningą ateitį po to. Tačiau tai ne vienintelė priežastis, kodėl jis tai daro. „Manau, kad žmonės turi išeiti į „Saulės sistema“, – sako jis. „Jei apsiribotume tik Žeme, pasaulis taptų labai nulinės sumos. Mums reikia vietos, į kurią galėtume skintis.“
Orbitinės buveinės yra pradžia. Tačiau jei toks mąstymas apie paribius turi natūralius namus Saulės sistemoje, tai yra Marsas. Turėdamas tai omenyje, per ne pelno siekiančią organizaciją „Astera“ institutą ponas McCalebas tapo pagrindiniu Marso teraformavimo tyrimų finansuotoju ir todėl rėmė Berklio susitikimą. Lėšų šaltinis ir perspektyva, kad žmonės netrukus iš tikrųjų vyks į Marsą, tikriausiai paaiškina naują susidomėjimą savarankišku teraformavimu. Tačiau yra ir platesnis intelektualinis kontekstas: tai, ką Harvardo universiteto tyrėjas Robinas Wordsworthas vadina „taikomąja astrobiologija“.
Ne menkas įvykis
Astrobiologija buvo išrasta 1990-aisiais, siekiant suteikti vieningą kontekstą mokslinėms mintims apie gyvybę už Žemės ribų – ar tai būtų tolimoje Marso praeityje, ar po Jupiterio ir Saturno užšalusių mėnulių ledynais, ar „egzoplanetose“, kurios ką tik buvo atrastos aplink kitas žvaigždes. Nes gyvybės paieška yra „viskas arba nieko“ metodas, kuris iki tol įprastai baigdavosi „nieko“ stovykla – astrobiologija save pozicionavo kaip aplinkybių ir kontekstų, kuriais galima rasti gyvybę, kaip ji gali atsirasti ir kokiomis sąlygomis ji gali išlikti, tyrimą.
Tai buvo sumanus mokslinis žingsnis, taip pat ir politiškai nuovokus. Astrobiologija suteikė NASA galimybę sujungti, regis, skirtingus tyrimų interesus ir suderinti juos su tema, kuri žavėjo visuomenę. Pirmasis kosmoso agentūros orbitinis teleskopas, skirtas egzoplanetų tyrimams, „Kepler“ buvo sukurtas sutelkti dėmesį į tas, kurios yra tokių žvaigždžių kaip Saulė „gyvybingose zonose“ – regione aplink žvaigždę, kuris nėra nei per arti, nei per toli, kad vanduo jos paviršiuje išliktų skystas. NASA nuostabiems Marso marsaeigiams „Curiosity“ ir „Perseverance“ pasirinktos vietos buvo vietos, kurios atrodė taip, lyg būtų buvusios gyvybei tinkamos tolimoje planetos praeityje, vėlgi dėl senovinio vandens įrodymų tose vietose.
Dr. Wordswortho taikomosios astrobiologijos idėja, sukurta 2024 m. Harvarde vykusiame seminare, dar labiau sustiprina požiūrį į gyvybės tinkamumą. Astrobiologija tampa kontekstu ne tik tyrinėti gyvybę už Žemės ribų, bet ir tyrinėti gyvybę iš Žemės, judančią už jos planetos ribų: mokslas, ne tik tiriantis gyvybės tinkamumą, bet ir ją kuriantis.
Kaip ir 1990-aisiais, ši idėja turi praktinį pranašumą, nes sujungia anksčiau atskiras tyrimų sritis. Kosmoso mokslas ir pilotuojami kosminiai skrydžiai praeityje dažnai buvo supriešinami. Kaip teigiama Harvardo seminaro santraukoje: „Yra didelių privalumų, kai [nežemiškos gyvybės paieškas ir žmonių gyvybės palaikymą kosmose] traktuojama kaip skirtingus to paties esminio tyrimo aspektus.“ Vienas iš privalumų – astrobiologijos repertuaro išplėtimas. Pabrėžiant poreikį padaryti viską tinkamą gyventi, ji paverčiama eksperimentiniu mokslu.
Kaip galėtų atrodyti tokie eksperimentai? Pavyzdžiui, galima parodyti, kad įmanoma auginti maistą ar pluoštus drabužiams kosminės stoties ar Mėnulio bazės apribojimais. Ir, kaip pažymėjo įvairūs „Žaliojo Marso“ seminaro dalyviai, toks darbas taip pat turėtų pranašumą, nes būtų ekonomiškai naudingas.
Šiuo metu norint pamaitinti, pagirdyti ir aprengti žmogų orbitoje, reikia per metus siųsti porą tonų vartojimo prekių, o tai kainuoja apie 2 mln. dolerių už toną.
Kadangi įprastai ne Žemės teritorijoje gyvena vos dešimt žmonių – septyni žmonės Tarptautinėje kosminėje stotyje ir trys – mažesnėje Kinijos analogijoje – tai nėra pražūtinga ir nėra taip išlaidu išmesti atliekas už borto, kad jos būtų sudegintos grįžtant į atmosferą. Tačiau ateities pasaulyje su Mėnulio bazėmis, privačiomis kosminėmis stotimis ir galimomis misijomis į Marsą išlaidos pradeda didėti.
Tai paskatino praktinį susidomėjimą augalų ir mikrobų auginimu kosmose. Ponas McCalebas teigia, kad yra dvi įmonės, kuriančios sistemas biologiniams tyrimams, kurie bus skraidinami „Habitat-1“. Erika Alden DeBenedictis, biologė, vadovaujanti „Pioneer Labs“, biotechnologijų įmonei, atskirtai nuo Astera instituto, sako, kad įmonė gali bendradarbiauti su tokių aparatūros gamintojais, kurdama biologines sistemas, kurios gali padėti išlaikyti kosmines buveines tinkamas gyventi.
Tai keisčiausias šou
Ilgalaikis tikslas – sistemos, kurios ne tik palaiko gyvenamąją aplinką, bet ir ją įkūnija. Dr. DeBenedictis kalba apie inžinerinės aplinkos, kuri ne tik palaikytų gyvybę, bet ir sukurtų medžiagas, reikalingas jos gyvybės palaikymo pajėgumui išplėsti, sukūrimą.
Žemiškas pavyzdys būtų gyvybės plitimas ant naujo, sterilaus lavos srauto. Pionierių mikrobų rūšys pirmiausia suskaido neorganinį paviršių – tai, ką mokslininkai vadina regolitu. Po to seka atsparios kerpės ir augalai. Gyvybei įsitvirtinus, procesai, kurie regolitą paverčia dirvožemiu, pagreitėja. Gyvybės sukurti dalykai – organiniai anglies junginiai, biologiškai prieinamos azoto formos ir panašiai – sudaro sąlygas daugiau gyvybės.
Dr. Wordsworthas nagrinėjo galimybę išbandyti kažką panašaus Marse, naudojant „kietojo kūno šiltnamį“. Idėja yra paskleisti medžiagos, tokios kaip aerogelis, sluoksnį, kuris būtų skaidrus matomiems saulės spinduliams, bet nepermatomas tiek ultravioletiniams spinduliams (kurie yra labai intensyvūs Marso paviršiuje), tiek terminiams infraraudoniesiems spektro segmentams. Praeinanti šviesa sušildytų apačioje esantį regolitą; medžiagos izoliacinės savybės neleistų tai šilumai išsisklaidyti į retą orą. Tokie sluoksniai jau natūraliai (nors ir ne biologiškai) yra kai kuriuose Marso regionuose.
Pridėjus tokį paviršiaus sluoksnį prie regolito su ledu ir jame užšaldytu anglies dioksidu, galima būtų gauti netoli paviršiaus esančią gyvenamąją zoną, kurioje galėtų gyventi kruopščiai atrinkti fotosintetinantys mikrobai. Jei jie arba jais paremtos ekosistemos gyvybės galėtų pagaminti daugiau medžiagų, iš kurių buvo pagamintas šiltnamis, galbūt turėtumėte pagrindą savaime besiplečiančiai aplinkai, kokią įsivaizduoja dr. DeBenedictis.
Būtent tokiu metu – jei ne anksčiau – kai kurie nepraktikuojantys astrobiologai ir visuomenės nariai pradės nerimauti. Nuo tada, kai žmonės pirmą kartą išdrįso patekti į kosmosą, nerimas dėl „planetos apsaugos“ paskatino procedūras, skirtas sustabdyti bet kokią gyvybę, kuri gali kelti problemų Žemėje, taip pat sustabdyti gyvybę iš Žemės, užteršiant gyvų būtybių aplinką kitur.
Nėra jokių įrodymų šiuo metu Marse yra gyvybės. Nepaisant to, misijos į planetą yra kruopščiai valomos ir sterilizuojamos, siekiant sumažinti su savimi pasiimamų žemiškų mikrobų skaičių, tik tuo atveju, jei jie galėtų pakenkti. O planetos dalys, kuriose yra didžiausia tikimybė turėti mikrobų gyvybės, buvo uždraustos bet kokioms misijoms.
COSPAR, tarptautinės mokslinės organizacijos, kurios laikosi nacionalinės kosmoso programos, suformuluotos planetų apsaugos taisyklės laikosi šio požiūrio. Šiuo metu bet kuri Marso dalis, kuri atrodo neįprastai tinkama gyventi, planetų apsaugos tikslais gali būti priskirta „specialiajam regionui“. O misijų siųsti į specialiuosius regionus neleidžiama.
Neseniai Amerikos nacionalinių akademijų ataskaitoje apie tai, ką žmonių astronautai galėtų padaryti, kad paskatintų astrobiologijos tyrimus Marse (santrauka: daug), aiškiai apibendrinta problema. „[Ne]lankymas specialiuosiuose regionuose sumažintų arba panaikintų galimybę rasti išlikusią Marso gyvybę.“ Taigi Marso astrobiologija atsiduria dviguboje keblioje padėtyje: kuo didesnė tikimybė, kad vieta palaiko gyvybę, tuo mažiau įmanoma ją tirti.
Nereikia pačios tarptautinių valdžios institucijų idėjos vertinti su nežabota panieka, kaip tai daro ponas Muskas, kad manytumėte, jog šį požiūrį reikia persvarstyti. Mintis, kad tyrinėtojai turėtų veikti su tokiais apribojimais, kol nebus rastas „galutinis atsakymas“ į klausimą apie gyvybę Marse šiandien, yra „visiškai nerealistiška“, sako dr. DeBenedictis. Be loginių sunkumų, kylančių įrodant kažko nebuvimą, ji pabrėžia, kad yra ir praktinė problema, kad Žemėje gyvybės radimas ekstremalioje aplinkoje yra tiek eksperimento, tiek stebėjimo klausimas. Mokslininkai ima mėginius, tarkime, iš amžinojo įšalo gabalėlio ir patalpina juos į sąlygas, kurios galėtų tikti gyvybei, kad pamatytų, ar kas nors reaguoja. Panašių metodų reikės ir kitur. „Marso teraformavimas galėtų būti rekonstruotas kaip didžiausias gyvybės paieškos eksperimentas, kokį tik galite įsivaizduoti“, – siūlo dr. DeBenedictis. „Tiesiog pakaitini purvo kamuolį ir pažiūri, ar jis pažaliuoja, tiesa?“
Eksperimentai su kietojo kūno šiltnamiais galėtų padėti šiais tikslais. Čikagos universiteto geomokslininkas Edwinas Kite'as, vadovaujantis grupei Astera institute, siūlo dar didesnį atšilimo potencialą. Ankstesnės Marso teraformavimo idėjos buvo sutelktos į šiltnamio efektą sukeliančių dujų pridėjimą į atmosferą, o dr. Kite'as tyrinėja galimybę naudoti kietąsias daleles, kurios daug efektyviau šildo nei pačios šiltnamio efektą sukeliančios dujos.
Vienas variantas būtų mažytės geležies drožlės, optimizuotos atspindėti infraraudonųjų spindulių bangas; kitas variantas būtų vieno atomo storio anglies nanodalelės, turinčios panašių savybių. Modeliai rodo, kad ši technologija galėtų turėti išties įspūdingą galią. Vidutinė Marso paviršiaus temperatūra per kelis dešimtmečius iš principo galėtų pakilti maždaug 30 °C (54 °F) dėl sistemos, kuri į atmosferą pumpuotų optimizuotus aerozolius vos vieno kubinio metro per minutę greičiu. Tokio atšilimo lygio galėtų pakakti, kad ištirptų didelis kiekis užšalusio Marso vandens.
Dr. Kite'as puikiai supranta, kad kai modeliai rodo tokius dramatiškus padarinius, tai yra todėl, kad daugelis dalykų, kurie galėtų nepavykti, to nedaro. Modeliuose paviršiuje išsiskyrusios dalelės pakyla aukštai į atmosferą, lieka atskiros, o ne sulimpa, daugiau ar mažiau tolygiai pasklinda po planetą ir gana ilgą laiką sklando aplinkui. Nė viena iš šių sąlygų iš tikrųjų gali būti neįgyvendinta, ir būtent tam, kad ištirtų kai kurias iš jų, jis nori atlikti „pirmtako“ misiją – nusileidimo modulį, kuris iš Marso paviršiaus išleidžia kelis kilogramus dalelių ir seka jų judėjimą.
Tokia misija suteiktų duomenų, kurie būtų aktualesni nei jų pasekmės sąmoningo pasaulinio klimato kaitos perspektyvoms. Netoli Marso paviršiaus temperatūros kontrastas tarp paviršiaus (kuris saulėje įšyla) ir oro virš jo (kuris nešildo) gali sukelti intensyvią turbulenciją: „Kai kuriais atžvilgiais turbulencija yra stipresnė, nei bet kur Žemėje“, – sako dr. Kite.
Yra panašus „dvejopo naudojimo“ aspektas, kaip ir pirmtakų misijose, kurias, pasak dr. DeBenedictis, „Pioneer“ galėtų pasiūlyti: bioreaktoriai Marso paviršiuje, į kuriuos būtų galima įkrauti Marso atmosferos ir regolito, kad būtų galima pamatyti, kaip tokiomis sąlygomis gyvens įvairių rūšių mikrobai. Pagrindinis tikslas būtų pradėti rinkti tokius duomenis, kurių reikės, kad astronautai Marse galėtų beveik pragyventi iš žemės. Tačiau kitas rezultatas būtų naujas suvokimas, koks iš tikrųjų nesvetingas yra regolitas ir kokio lygio pastangos iš tikrųjų reikalingos norint apsaugoti Marsą nuo Žemės atliekų.
Įdomu, ar kada nors sužinosime
Idėja bandyti auginti Marse augalus vien tam, kad pamatytum, ar tai įmanoma, nėra nauja. Dešimtojo dešimtmečio pabaigoje Chrisas McKay'us, NASA mokslininkas, kuris dar prieš išrandant šį terminą buvo astrobiologas, pasiūlė „Marso biologijos demonstratorių“: jo tikslas būtų auginti augalą planetoje ir siųsti jo augalų nuotraukas, kad būtų informacijos grįžimas namo. Ši idėja nesulaukė NASA palankumo. Tačiau jaunas Pietų Afrikos technologijų milijonierius ją sužavėjo ir nusprendė ją įgyvendinti savarankiškai. Ponas Muskas vėliau suprato, kad tokios misijos paleidimas būtų pernelyg brangus, todėl nusprendė sukurti kosminių laivų paleidimo verslą. Tam tikru momentu paprastos gėlės Marse idėja buvo prarasta, ją pakeitė naujos žmonijos šakos idėja.
Kol kas „SpaceX“ nesusitelkė į biologinius žmonių paleidimo į Marsą aspektus. Dr. DeBenedictis pabrėžia, kad didelė bendrovės sėkmės dalis pagrįsta negailestingu kitos svarbiausios problemos, kurią reikia išspręsti, prioritetų nustatymu. Paulas Woosteris, vadovaujantis „SpaceX“ planams Marse, sako, kad turint didelius erdvėlaivius ir mažas įgulas, ankstyvosios misijos galės pasiimti su savimi eksploatacines medžiagas. Taip pat tiesa, kad naujų šaunių raketų kūrimas yra artimesnis aviacijos ir kosmoso inžinierių širdims ir akivaizdžiau komercinis nei Marso agronomijos ir atliekų perdirbimo taikomoji biologija.
Tačiau technologijos, leidžiančios žmonėms gabenti į Marsą, taip pat sudarys sąlygas įvairioms naujoms mokslinėms pastangoms. Be jokios abejonės, tarp jų bus ir astrobiologiniai eksperimentai, skirti suprasti praeitį ir potencialią ateitį Marse. Patys savaime jie nesukurs savarankiškų kolonijų, jau nekalbant apie teraformavimą. Tačiau jie praplės žmonių supratimą apie gyvybę kosminiame kontekste. Ir tai bus savaime atlygis.“ [2]
1. Aerogelis yra itin lengva, porėta kieta medžiaga, dažnai vadinama „užšalusiais dūmais“, gaminama pašalinant skystį iš gelio, taip gaunant iki 99,8 % oro, todėl jis yra išskirtinis šilumos izoliatorius ir mažiausio tankio kietoji medžiaga pasaulyje. Pagrindinės jo funkcijos apima superizoliaciją (penkis kartus geresnę nei tradicinės medžiagos), lengvą konstrukcinę atramą ir unikalias optines savybes, naudojamas įvairiose srityse – nuo NASA skafandrų iki pastatų izoliacijos. Aerogeliams būdingi silicio dioksido, anglies ir polimerų aerogeliai, pasižymintys tokiomis savybėmis kaip ypatingas stiprumas ir didelis paviršiaus plotas.
Kaip tai veikia (funkcija)
Gelio pavertimas kieta medžiaga:
Skystas gelis (kaip silicio dioksidas) kruopščiai džiovinamas naudojant superkritinį džiovinimą [3], skystį pakeičiant oru ir išsaugant gelio kietąją nanostruktūrą.
Poringumas ir izoliacija:
Jo struktūrą sudaro tarpusavyje sujungtos poros (daugiau nei 97 % oro), kurios smarkiai sumažina šilumos perdavimą, todėl jis yra neprilygstamas šilumos izoliatorius.
Aerogelių tipai
Silicio dioksido aerogelis: labiausiai paplitęs tipas, žinomas dėl itin mažo tankio ir puikios izoliacijos.
Anglis Aerogelis: pasižymi puikiu elektriniu laidumu superkondensatoriams ir jutikliams.
Polimerinis aerogelis: naudojamas įvairioms sritims – nuo izoliacinių antklodžių iki apsauginės įrangos.
Privalumai ir pritaikymas
Superizoliacija:
„Pacor Inc.“ ir „Yahoo“ pažymi, kad idealiai tinka ekstremalioms temperatūroms (nuo kriogeninės iki aukštos temperatūros) skafandruose, vamzdžiuose ir pastatuose.
Ypač lengvas:
Gali atlaikyti tūkstančius kartų didesnį svorį nei pats sveria, todėl naudingas kosmose, šarvuose ir lengvose konstrukcijose.
Didelis paviršiaus plotas:
Iki 3000 kvadratinių metrų vienam gramui, todėl galima naudoti katalizės ir saugojimo srityse.
Stiprumas ir trapumas:
Nepaisant eterinės išvaizdos, jis gali būti neįtikėtinai tvirtas (pvz., laikyti plytą).
Be dulkių:
Teigiama, kad naudojamas aukštųjų technologijų filtravimui ir specializuotai izoliacijai, kur svarbu pašalinti daleles.
2. Rinkis gyvenimą. „The Economist“; Londonas, 458 tomas, 9480 leid. (2013 m. sausio 3 d.) 2026): 58, 59, 60, 61.
3. Superkritinis džiovinimas yra esminis aerogelių gamybos procesas, kurio metu skysčiu užpildytas gelis paverčiamas sausa, kieta, nanoporinga medžiaga, pašalinant skystį, nesukeliant trapios struktūros kolapso. Tai atliekama kaitinant ir slėgiuojant gelį virš kritinio taško, kad būtų pašalinta paviršiaus įtemptis. Naudojant superkritinį skystį, paprastai anglies dioksidą, išvengiama tradicinio garinimo metu susidarančių kapiliarinių jėgų, išsaugant didelį aerogelio poringumą, mažą tankį ir didelį paviršiaus plotą, todėl gaunama geresnė izoliacija ir struktūrinis vientisumas.
Šiame vaizdo įraše paaiškinama aerogelių superkritinio džiovinimo koncepcija:
Kaip tai veikia
1. Gelio susidarymas: naudojant zolio-gelio procesą susidaro šlapias gelis (pvz., silicio dioksidas arba polimeras), kurio poros užpildomos tirpikliu, pvz., etanoliu.
2. Tirpiklio mainai: pradinis tirpiklis keičiamas skystu anglies dioksidu
3. Kritinis taškas: sistema (gelis ir anglies dioksidas) kaitinami ir slėgiuojami virš kritinio taško, paverčiant ją superkritiniu skysčiu (scCO2).
4. Džiovinimas: Šioje superkritinėje būsenoje anglies dioksidas veikia kaip dujos (be paviršiaus įtempties), tačiau jo tankis yra panašus į skysčio, todėl jis lengvai prasiskverbia pro poras. Tada anglies dioksidas lėtai sumažinamas slėgiu ir išleidžiamas kaip dujos, paliekant kietą, porėtą aerogelio struktūrą.
Kodėl tai svarbu aerogeliams
• Apsaugo nuo porų kolapso: Jis pašalina skystį be didelio paviršiaus įtempimo, dėl kurio geliai susitraukia ir trūkinėja.
• Išlaiko struktūrą: Išsaugo platų, tarpusavyje susijungusį porų tinklą, todėl itin mažas tankis.
• Sukuria unikalias savybes: leidžia gauti medžiagas su puikia šilumos izoliacija, dideliu poringumu ir dideliais paviršiaus plotais.
Superkritinis anglies dioksidas
• Pasirinktas dėl santykinai švelnaus kritinio taško ir savybių (netoksiškas, nedegus, ekonomiškas).
• Efektyviai pašalina tirpiklio likučius, todėl gaunami grynesni aerogeliai.