Mit Helium hergestellter Seifenblasenschaum schwimmt auf, zählt aber aufgrund extremer Zerbrechlichkeit kaum als "Material". Es gibt jedoch viele feste Schaumstoffe - PUR-Schaum oder Styropor, um nur die häufigsten zu nennen. Sie verwenden jedoch typischerweise Kohlendioxid zum Aufblasen (normalerweise hergestellt aus Vorläufern des Schaums als erwünschte Nebenwirkung ihrer Reaktion).
Es sollte jedoch nicht allzu schwierig sein, festen Schaum mit Helium (oder Wasserstoff) in Anteilen herzustellen, die einen positiven Auftrieb in der Luft gewährleisten, und ich kann mir vorstellen, dass dies wünschenswert ist, zumindest als Füllstoff für Anwendungen, bei denen die Masse eine Prämie kostet (Transport, Luftfahrt), selbst wenn seine strukturellen Eigenschaften für einen anderen Zweck zu schlecht wären.
Wird solches Material hergestellt? Wird es irgendwo benutzt? Oder wenn nicht, warum?
Antworten:
Egal wie gut Sie es verschließen, wenn Sie einen Ballon mit Helium aufblasen, bleibt er eine Weile in Betrieb, aber nach einigen Tagen verliert er seinen Druck.
Genug, um zu erkennen, dass es in Feststoffen auch ein Phänomen der Massendiffusion gibt und Ihr Schaum daher das Gas nicht zurückhält. Dieses Phänomen wird auch Permeation genannt
Die Diffusivität in Festkörpern ist sehr komplex und „meistens“ kann nicht mit einer Gleichung beschrieben werden, die so einfach wie die von Fick ist , und ist in vielen Fällen nicht einmal isotrop. Es gibt jedoch noch eine Bedingung, die erfüllt sein muss, um sich zu verbreiten: Das Partikel / Atom, das Sie in Betracht ziehen, kann sich innerhalb der Kristallographie / Struktur Ihres Materials platzieren. Leider ist es für Helium zu klein und diffundiert durch alle vernünftigen Materialien.
Die Diffusion in Festkörpern macht es uns leider nicht möglich, ein Gas zu isolieren, aber es wird auch in vielen Bereichen positiv eingesetzt. Die am meisten untersuchte ist wahrscheinlich in der Mikroelektronik, um lokale Implantate von Ionen in Halbleitern herzustellen und damit lokal deren elektrische Eigenschaften zu verändern.
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Hier ist ein Link zu einem Aerogel, das siebenmal leichter als Luft ist .
Sie befinden sich hauptsächlich in der experimentellen Phase. Um sie in die Praxis umzusetzen, sollten sie billiger sein als das mit Helium gefüllte äquivalente System.
Es handelt sich hauptsächlich um poröse Materialien, die aus einem Gel stammen , von dem die flüssige Komponente entfernt wurde.
Das Ergebnis ist wie folgt (es ist ein anderes Aerogel als im ersten Link):
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Es gibt einen Materialtyp namens Aerogel und Sie können einige Informationen zu diesem Quora- Thema finden.
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