این ماده کامپوزیتی قابلیت ایزولاسیون دمایی را بهبود بخشیده است و دارای خاصیت خوب ایزولاسیون آکوستیک نیز است و همچنین خواص مکانیکی بسیار خوبی دارد.
این ماده کامپوزیتی میتواند جایگزینی برای پنلهای ایزولاسیون آکوستیک (عایق صوتی) به کاربرده شده در هواپیماها، فضاپیماها و زیردریاییها باشد.
این ماده همچنین میتواند در سازه یک ساختمان به دلیل وزن کم، استحکام بالا، قابلیت الاستیک خوب و قابلیت انعطافپذیری بالا به عنوان یک عایق قدرتمند استفاده شود.
ساختار این ماده ترکیبی از اضافه کردن آیروژل، مادهای که ذاتا دارای ضریب انتقال حرارت کم، چگالی کم و خاصیت ایزولاسیون آکوستیک خیلی خوب می باشد به فوم پلیمری حاصل میشود.
آیروژل به تنهایی نیز در صنایع مختلف از جمله صنایع فضایی کاربرد دارد اما ترکیب آن با فوم، مادهای با خواص بهبود یافته فراهم میکند. بر اساس اخبار منتشر شده دانشمندان و محققان ایرانی نیز موفق به تولید این ماده (آیروژل) در کشور عزیزمان شدهاند.
در سال 1391 محققان ایرانی توانستند این ماده را طی یک پروژهی علمی-پژوهشی در دانشکده فنی دانشگاه تهران تولید آزمایشگاهی کنند.
آیروژل و فوم میتوانند دماهای پایین و بالا را تحمل کنند. این مهم باعث شده که ماده ترکیبی نیز در دماهای خیلی پایین و خیلی بالا قابل استفاده باشد.
ویژگی حرارتی این ماده کامپوزیتی بهبود یافته است زیرا عنصر آیروژل موجود در این کامپوزیت نقاط تماس جامد-جامد را کاهش می دهد، بنابراین انتقال حرارت هدایتی به وسیلهی حالت جامد کاهش مییابد.
همچنین آیروژل انتقال حرارت جابهجایی میان گازهای درون کامپوزیت را به دلیل ساختار نانویی داخلیاش کاهش میدهد.
بنابراین انتقال حرارت کلی درون کامپوزیت کاهش مییابد. ضمن این که این ماده میتواند در ترکیب با سایر مواد برای محافظهای تشعشعی نقش موثری داشته باشد.
این ماده کامپوزیتی خاصیت ایزولاسیون حرارتی و آکوستیک فوم های پلیمری را نیز بهبود بخشیده است. آیروژل می تواند بهبود قابل توجهی در میرایی آکوستیک و کاهش سر و صدای ناشی از حمل و نقل ایجاد کند. آیروژل همچنین می تواند انرژیهای غیر منتظره در محدودهی فرکانسی مشخص را تضعیف کند.
ترکیب فوم در این مادهی کامپوزیتی همچنین بعضی خاصیت های آیروژل را بهبود بخشیده است. آیروژل خیلی ترد و شکننده و سخت است و فرم دهی آن بسیار مشکل است.
فوم پلیمری موجود در این کامپوزیت، خاصیت مکانیکی این ماده را بهبود بخشیده و باعث کاهش خاصیت شکنندگی و عدم فرم پذیری آیروژل شده و تا حد زیادی مشکلات ذاتی این ماده را حل کرده است. بنابراین این مادهی کامپوزیتی بسیار انعطافپذیرتر و فرمپذیرتر از آیروژل است.
هواژل
آیروٓل یا هَوا-ژِل یک ماده تولیدی است که کمترین چگالی را در میان مواد جامد دارد. این ماده از یک ژل به دست میآید که در آن قسمت مایع ژل با گاز جایگزین میشود. نتیجه این فرایند مادهای جامد با چگالی بسیار کم و در عین حال، ویژگی قابلتوجه در زمینه عایق گرمایی است. هواژل در فرهنگ عامه مردم تحت نامهای دیگری همچون دود منجمد، دود جامد، هوای جامد و یا دود آبی نیز شناخته میشود که این نامگذاریها به دلیل ظاهر شفاف و نیز نحوه پخش نور در این مادهاست.
هواژل برای نخستین بار توسط ساموئل استفان کیستلر در سال ۱۹۳۱ ساخته شد و تولید آن بر اساس یک شرطبندی برای جایگزین کردن قسمت مایع ژله خوراکی با گاز بود بدون آنکه ساختار ژله در هم بشکند.
فرایند تولید هواژل شامل استخراج بخش مایع ژل با استفاده از روش خشکاندن فوق بحرانی میباشد. با استفاده از این روش مایع به آهستگی از درون شبکه جامد ژل خارج میشود بدون آنکه به این شبکه آسیبی برسد و در اثر نیروی مویینگی در هم بشکند. مثلاً، ژله خوراکی در اثر تبخیر معمولی دچار درهمشکستگی ساختار شبکه جامد میشود. نخستین نمونههای هواژل از ژل اکسید سیلیسیم ساخته شدند و هواژل سیلیسی نامیده شدند. بعدها، کیستلر هواژلهایی با پایه اکسید آلومینیم، کروم و قلع ساخت. هواژلهای کربنی در اواخر دهه ۸۰ میلادی ساخته شدند.
هواژل، سبکترین ماده جامد شناخته شده در جهان است که چگالی سبکترین نمونه ساخته شده از آن، تنها سه برابر هواست. ویژگیهای منحصربهفرد این ماده آن را یکی از پرکاربردترین مواد به کار رفته در مأموریتهای فضایی ساختهاست. به عنوان نمونه، مسئولان ناسا از هواژل به منظور جلوگیری از یخزدگی روبات مریخنورد در شبهای سیاره بهرام استفاده کردند. همچنین این ماده برای گردآوری ذرات کیهانی در فضا بسیار مناسب است و در جریان ماموریت «استارداست» از آن برای جمعآوری مواد موجود در هاله پیرامون دنبالهدار وایلد-۲ استفاده شد.
سبک بودن و رسانندگی گرمایی بسیار پایین موجب شده است که در صنعت هوافضا و دریا به عنوان عایق حرارتی استفاده شود.