Aerografiet ziet er uit als een zwarte, transparante spons. Het materiaal is extreem licht en toch sterk.

Lichtste materiaal ooit ontwikkeld

Een materiaal zes maal lichter dan lucht. Wat kan je met een materiaal dat per liter slechts 0,2 gram weegt? Aerografiet kent nu al een aantal opmerkelijke toepassingen.

Aerografiet ziet er uit als een zwarte, transparante spons. Het materiaal is extreem licht en toch sterk.
Aerografiet ziet er uit als een zwarte, transparante spons. Het materiaal is extreem licht en toch sterk.

Wat is aerogel?
In de jaren dertig werd voor het eerst een opmerkelijk materiaal ontwikkeld. Aerogels, ook we bekend als bevroren rook, bestaan bijna voor honderd procent uit lucht, maar zijn toch mechanisch opvallend sterk. Dit komt omdat de atomen van de dragende substantie zijn verdeeld als een netwerk, waardoor elk atoom een volledige bijdrage levert aan de mechanische sterkte van het materiaal. Dit verklaart waarom een materiaal dat vrijwel geheel uit lucht bestaat, qua sterkte toch maar weinig inlevert ten opzichte van massief materiaal. Aerogels isoleren ook erg goed, omdat warmte door het dunne netwerk moet stromen. Het gevolg is dat bepaalde types aerogel zo goed isoleren dat een huis, geïsoleerd met een dikke laag van deze aerogel, warm kan worden gehouden met een kaars.

Aerografiet
Aerografiet is zes maal zo licht als lucht. Dat is de opmerkelijke prestatie van professor Karl Schulte en Matthias Mecklenburg van de Technische Universiteit Hamburg en professor Rainer Adelung van de Christian-Albrechts-Universität te Kiel. Bijzonder aan aerografiet is dat het materiaal bestaat uit koolstofnanobuisjes in netwerkvorm. Zoals bekend behoren koolstofnanovezels tot de allersterkste vezels die we kennen. Het gevolg is dat de draagsterkte van het materiaal 35 maal zo groot is als een vergelijkbaar gewicht van een standaard aerogel: 1600 kg per vierkante meter. Dit maakt het materiaal ideaal voor toepassing in bijvoorbeeld de lucht- en ruimtevaart als schokdemper. Aerografiet kan tot factor duizend worden samengedrukt en weer terugveren tot de oorspronkelijke vorm. Alle vormen van grafiet, ook aerografiet, geleiden stroom. Dat maakt aerografiet ook geschikt als materiaal om extreem lichte batterijen van te ontwikkelen.

Bron:
1. Weltrekord: Das leichteste Material der Welt kommt aus Norddeutschland, persmededeling Technische Universiteit Hamburg, 2012
2. M. Mecklenburg et al., Aerographite: Ultra Lightweight, Flexible Nanowall, Carbon Microtube Material with Outstanding Mechanical Performance, Advanced Materials (2012)
3. Aerographite (Beta), Aerogel.org