Apa Itu Aerogel

Aerogel merupakan salah satu bahan padat berpori nano yang dibentuk dengan metode sol gel, dimana fase cair dalam gel digantikan oleh gas dengan metode pengeringan tertentu [1]. Seperti gelatin, gom arab, silikon, rambut, kuku, dll. Aerogel juga memiliki sifat gel yaitu ekspansi, tiksotropi dan desizing.
Aerogel adalah padatan terkecil di dunia, dan salah satu dari sepuluh teknologi baru di bidang kimia pada tahun 2022.
Aerogel merupakan salah satu jenis bahan padat yang mempunyai massa jenis paling kecil di dunia. Kepadatannya adalah 3 kilogram per meter kubik. Aerogel yang umum adalah gel aerogel silikon, yang pertama kali dibuat oleh ilmuwan Amerika Kistler pada tahun 1931 untuk berjudi dengan teman-temannya. Aerogel ada banyak macamnya, antara lain silikon, karbon, belerang, oksida logam, logam dan lain sebagainya. Aerogel adalah kata majemuk. Di sini aero adalah kata sifat yang berarti "di udara". Gel jelas gel. Secara harfiah berarti gel udara. Gel dari zat apa pun dapat disebut aerogel asalkan dapat dikeringkan untuk menghilangkan pelarut internal dan menjaga bentuknya pada dasarnya tidak berubah, serta produk tersebut memiliki porositas tinggi dan kepadatan rendah.
Karena massa jenisnya sangat rendah, aerogel paling ringan hanya 0,16 mg/cm3, sedikit lebih rendah dari massa jenis udara, sehingga disebut juga "asap beku" atau "asap biru". Karena partikel di dalamnya sangat kecil (pada tingkat nanometer), cahaya tampak lebih sedikit tersebar ketika melewatinya (hamburan Rayleigh), seperti halnya sinar matahari yang melewati udara. Oleh karena itu, ia juga tampak biru seperti langit (kalau tidak ada yang tercampur), dan agak merah jika dilihat di depan cahaya. Langit berwarna biru, sedangkan langit sore berwarna merah. Karena lebih dari 80% aerogel adalah udara, ia memiliki efek insulasi panas yang sangat baik. Aerogel setebal satu inci setara dengan 20 hingga 30 lembar kaca biasa. Sekalipun aerogel diletakkan di antara mawar dan api, mawar tidak akan rusak sama sekali. Aerogel juga memiliki berbagai kegunaan dalam eksplorasi ruang angkasa, termasuk stasiun luar angkasa "Peace" Rusia dan wahana antariksa "Mars Pathfinder" Amerika. Aerogel juga digunakan sebagai pendeteksi efek Cherenkov dalam eksperimen fisika partikel. Diskriminator partikel yang disebut Aerogel Cherenkov Counter (ACC) di detektor eksperimental Belle di pabrik B meson, sebuah lembaga penelitian akselerator energi tinggi, adalah contoh penerapan terbaru. Aerogel yang digunakan dalam detektor ini memiliki karakteristik indeks bias yang rendah antara cairan dan gas, serta transmitansi dan keadaan padat yang tinggi, yang lebih unggul dibandingkan metode tradisional yang menggunakan cairan kriogenik atau udara bertekanan tinggi. Sementara itu, sifatnya yang ringan juga menjadi salah satu kelebihannya.
Material baru ini memiliki massa jenis hanya 3,55 kilogram per meter kubik, yaitu hanya 2,75 kali massa jenis udara; Kepadatan kayu pinus kering (500 kilogram per meter kubik) 140 kali lipat kepadatannya. Zat ini bentuknya seperti asap yang membeku, namun komposisinya mirip dengan kaca. Karena kepadatannya yang sangat rendah, sangat cocok untuk aplikasi luar angkasa. Laboratorium Propulsi Jet NASA, aerogel baru yang dikembangkan oleh Dr. Jones, sebagian besar terdiri dari silika murni. Dalam proses produksinya, senyawa silikon cair terlebih dahulu dicampur dengan pelarut cair yang dapat menguap dengan cepat membentuk gel, kemudian gel tersebut dikeringkan dalam alat yang mirip dengan reaktor bertekanan, dan setelah pemanasan dan depresurisasi, terbentuklah struktur spons berpori. Proporsi udara pada aerogel akhir yang diperoleh Dr. Jones berjumlah 99,8%.
Aerogel kadang-kadang disebut "asap padat" atau "asap beku" karena warnanya yang bening dan bobotnya yang sangat ringan. Material baru ini mungkin terlihat rapuh, namun nyatanya sangat kokoh dan tahan lama, mampu menahan suhu hingga 1400 derajat Celcius. Karakteristik aerogel ini memiliki banyak penerapan dalam eksplorasi ruang angkasa. Bahan aerogel digunakan di stasiun luar angkasa "Peace" Rusia dan pesawat ruang angkasa "Mars Pathfinder" Amerika.