כשמדובר בחומרים עתידניים שהופכים למציאות, אין ספק שהאירוג'ל (Aerogel) נמצא איפשהו בראש הרשימה. החומר, הדומה להולוגרמה מסרטי מדע בדיוני, אמנם הומצא לפני כמה שנים אבל הוא עדיין מתפתח לכיוונים חדשים כל הזמן ועדיין לא זכה לפופולריות הציבורית הראויה לו.
האירוג'ל משלב כוח מדהים ושטח פנים גדול בצורה יוצאת דופן, ובשל שקיפותו הוא זכה לכינוי "עשן קפוא". הוא החומר המלאכותי המוצק בעל צפיפות החומר המרחבית הנמוכה ביותר הידועה, ובזכות מבנהו המיקרוסקופי, לחומר כמה תכונות ייחודיות, בהן כושר בידוד גבוה ושטח פנים רחב.
האירוג'ל הומצא לראשונה בשנת 1931 על ידי הכימאי, סטיבן קיסטלר, על בסיס סיליקה ג'ל. כיום נעשה בו שימוש בתחומים שונים – בתעשיות הקוסמטיקה והצבעים, בכימיה ואף בחקר החלל.
זה באמת נראה כמו עשן קפוא. צילומסך מתוך: gizmag.com
אירוג'ל נוצר כשהנוזל בתוך הג'ל מוחלף בגז. כתוצאה מכך נוצר חומר מוצק בעל צפיפות נמוכה ביותר, ובעל כושר בידוד תרמי מעולה. אירוג'ל מכונה לעתים "עשן קפוא" או "אוירמוצק", והתחושה בנגיעה בו דומה לנגיעה בקצף מוצק. את הנוזל בג'ל מייבשים בתהליך שנקרא "יבוש סופר-קריטי". התהליך מבוצע מעבר לנקודה הקריטית של הנוזל וכך נמנע המעבר ממצב צבירה נוזלי לגז, כפי שקורה בייבוש רגיל. התהליך מאפשר להוציא את הנוזל מהג'ל מבלי למוטט את המבנה המוצק שלו, כפי שעלול לקרות באידוי.
האירוג'ל הראשון נוצר מסיליקה ג'ל ומאוחר יותר גם מסוגי ג'ל המבוססים על אלומיניום, בדיל, ופחמן. אירוג'ל מבודד בשל העובדה שלא מתקיים בו אף אחד משלושת המאפיינים הדרושים להעברת החום – הסעה, הולכה וקרינה. רוב החומר הוא גז, הידוע כמוליך גרוע של חום. בנוסף, הסיליקון עצמו הוא מוליך גרוע של חום. אירוג'ל המתבסס על פחמן יוצר בידוד בזכות היכולת של הפחמן לספוג קרינה אינפרה אדומה, שמקורה בחום. כמו כן, מבנה הסריג של החומר מונע מן האוויר בתוכו לנוע ולהעביר חום (תהליך הידוע כהסעה).
מרגיש עתידני. צילומסך מתוך: boingboing.net
האירוג'ל משמש לציפוי חלונות, בשל כושר הבידוד הגבוה שלו, כחומר ניקוי סופח חומרים כימיים בשל שטח הפנים הגדול שלו, כחומר נושא לזרזים בתהליכים כימיים, כחומר עיבוי בתערובת צבעים, כחומר מילוי לשמיכות וכבידוד בחליפות צלילה וחליפות חלל. בנאס"א משתמשים באירוג'ל לתפיסת חלקיקים בחלל החיצון לצורכי מחקר.
כעת האירוג'ל עושה דרכו גם לתחום המוליכים למחצה. החידוש האחרון בתחום הוא אירוג'לים מסוג נצפמ"ק – ננו-צינורות פחמן מרובי קירות (MWCNT – Multi-Walled Carbon Nanotube). כשמשלבים את הג'ל עם חלקיקי פלסטיק הוא הופך לגמיש יותר וגם הופך למוליך מצוין ולחומר שימושי ביותר בתחום האלקטרוניקה.
