Разработка материалов нового поколения в виде аэрогеля на основе целлюлозы, обладающих сверхнизкой теплопроводностью, плотностью и высокими шумопоглощающими свойствами.

Проект направлен на получение теплоизолирующего материала на основе аэрогеля из бактериальной целлюлозы. Такой материал наряду с высокой механической прочностью обладает сверхнизкой плотностью и теплопроводностью. Сочетание этих свойств в одном материале делает его перспективным материалом, который может найти применение в:- авиакосмической и автомобильной промышленности в качестве теплоизолирующего и шумопоглощающего материала;- строительной индустрии, для теплоизоляции жилых и производственных помещений в регионах крайнего севера;- теплоизоляции стальных трубопроводов, оборудования с высоко- и низкотемпературными процессами;- создании экологически безопасной одежды широкого и специального назначения, защищающей от действия крайне низких температур.Ожидаемые результаты:1) Будут подобраны условия и разработана технология получения аэрогелей на основе бактериальной целлюлозы. Плотность аэрогелей на основе бактериальной целлюлозы должна составлять не более 0,02 г/см3. Аэрогели с такой плотностью могут быть отнесены к классу аэрогелей со сверхнизкой плотностью, которая лишь в 15 раз выше плотности воздуха.2) Будут подобраны условия получения аэрогелей на основе бактериальной целлюлозы с однородной пористой структурой. Структура аэрогеля на основе бактериальной целлюлозы будет определять его эксплуатационные свойства, а именно его прочность, теплопроводность и звукоизоляционные свойства. Критическими этапами, которые будут влиять на пористую структуру аэрогеля на основе целлюлозы будут предобработка бактериальной целлюлозы и метод получения аэрогелей. Существует два метода получения аэрогелей. В первом случае можно использовать лиофильную сушку, что требует подбора условий замораживания гидрогеля бактериальной целлюлозы. Второй метод основан на использовании сверхкритической сушки, условия проведения которой также следует отработать.3) Механическая прочность аэрогеля на основе бактериальной целлюлозы должна быть не менее 0,1 МПа при плотности материала не выше 0,02 г/см3.4) Теплопроводность аэрогеля должна быть не более 0,025 Вт/м*0С.5) Себестоимость аэрогеля на основе бактериальной целлюлозы не должна превышать 10 долларов за 1 грамм материала.6) Будет проведена оценка методов модификации аэрогелей на основе бактериальной целлюлозы для улучшения эксплуатационных свойств получаемого материала. Особый интерес будут представлять методы химической модификации, которые будут приводить к увеличению гидрофобности аэрогелей и к увеличению их прочностных свойств.