ฉนวนนาโนแอโรเจล เป็นวัสดุฉนวนขั้นสูงที่ผลิตจากแอโรเจลซึ่งมีโครงสร้างระดับนาโน ซึ่งถูกค้นพบและใช้งานแพร่หลายตั้งแต่ยุค 1990 แอโรเจลเป็นวัสดุที่มีน้ำหนักเบามาก ได้มาจากเจลโดยที่ของเหลวภายในถูกแทนที่ด้วยก๊าซ CO2 ส่งผลให้เกิดวัสดุที่เป็นของแข็งซึ่งมีน้ำหนักเบามากและมีรูพรุนสูง นาโนแอโรเจลมีลักษณะเด่นคือมีรูพรุนและโครงสร้างในระดับเล็กมากขนาดนาโน ทำให้เป็นวัสดุฉนวนที่มีประสิทธิภาพสูง เป็นนวัตกรรมของฉนวนที่มีประสิทธิภาพการป้องกันความร้อนที่ไม่เหมือนฉนวนทั่วไป มีน้ำหนักเบา และมีความหลากหลาย และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับความหนาหรือน้ำหนักของฉนวนกันความร้อน ในช่วงอุณหภูมิ -200 องศาเซลเซียส ถึง 1000 องศาเซลเซียส เช่น ในอุตสาหกรรมการบิน ภาคอุตสาหกรรม และฉนวนอาคารที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งเน้นเรื่องความคุ้มค่าและการประหยัดพื้นที่มากที่สุด
คุณสมบัติสำคัญของฉนวนนาโนแอโรเจล
1. มีค่าการนำความร้อนต่ำมาก (Lowest Thermal Conductivity)
- แอโรเจลเป็นวัสดุที่มีค่าการนำความร้อนต่ำที่สุดวัสดุหนึ่ง โดยมีค่าได้ต่ำสุดถึง01 W/m·K จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้เป็นฉนวนกันความร้อนที่เน้นเรื่องการลดอุณหภูมิ
- โครงสร้างรูพรุนระดับนาโนจะดักจับอากาศ ช่วยลดการถ่ายเทความร้อนผ่านการพาความร้อนและการนำความร้อน จึงเป็นฉนวนกันความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในตอนนี้
2. น้ำหนักเบา (Light Weight)
- แอโรเจลประกอบด้วยอากาศมากถึง8% ของปริมาตรรวม ทำให้เป็นวัสดุที่มีน้ำหนักเบาที่สุดเมื่อเทียบกับฉนวนแบบทั่วไป
3. มีพื้นที่ผิวสูง (Nano Porosity)
- โครงสร้างระดับนาโนให้พื้นที่ผิวมาก จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเป็นฉนวนทั้งเรื่องของความร้อนและเสียง
4. มีคุณสมบัติไม่อมน้ำ (Hydrophobicity)
- นาโนแอโรเจลสามารถทำให้มีคุณสมบัติไม่อมน้ำ (ป้องกันน้ำซึม) ช่วยให้ทนทานต่อความชื้นและเหมาะกับการใช้งานเพื่อแก้ปัญหา CUI (Corrosion Under Insulation of Steel)
5. ทนไฟ (Flame Retardant)
- แอโรเจลไม่ลามไฟ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานป้องกันไฟและเป็นฉนวนในสภาวะที่มีความเสี่ยงสูง
6. ความทนทานและความยืดหยุ่น (Flexibility and Durability)
- วัสดุฉนวนนาโนแอโรเจลสมัยใหม่สามารถเสริมความแข็งแรงด้วยเส้นใยเพื่อเพิ่มความทนทานและความยืดหยุ่น ทำให้มีอายุการใช้งานยาวนาน คุ้มค่าแก่การลงทุน
การประยุกต์ใช้งานของฉนวนนาโนแอโรเจล
1. ฉนวนกันความร้อนสำหรับอาคาร
- ใช้ในผนัง หน้าต่าง และหลังคา เพื่อให้การป้องกันความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูงสุด พร้อมทั้งช่วยประหยัดพื้นที่
2. อุตสาหกรรมการบินและยานยนต์
- ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในยานอวกาศ เครื่องบิน รถยนต์สันดาป และรถยนต์ไฟฟ้า ซึ่งต้องการฉนวนที่มีความบางแต่กันความร้อนได้ยอดเยี่ยม น้ำหนักเบา และมีประสิทธิภาพสูง
3. อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ
- ใช้เป็นฉนวนสำหรับท่อ ถังเก็บ และอุปกรณ์ต่าง ๆ ในสภาวะอากาศที่รุนแรง
4. เครื่องแต่งกายและอุปกรณ์สวมใส่
- พบได้ในเสื้อผ้าฤดูหนาว ถุงมือ และรองเท้าบูท เพื่อให้การป้องกันความร้อนโดยไม่เพิ่มน้ำหนักหรือความหนา
5. อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
- ปกป้องชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อนจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความเสียหายจากความร้อน
6. เทคโนโลยีการแช่แข็ง (Cryogenics)
- ใช้เป็นฉนวนในระบบจัดเก็บแบบแช่เย็นจัดและการขนส่งสินค้าที่ต้องรักษาความเย็น
ข้อดีเมื่อเทียบกับฉนวนแบบดั้งเดิม
- ประสิทธิภาพการป้องกันความร้อนที่เหนือกว่า (ประสิทธิภาพสูงกว่าถึง 10 เท่า)
- มีน้ำหนักเบา และประหยัดพื้นที่
- ทนทานต่อความชื้นและมีอายุการใช้งานยาวนาน
- ประสิทธิภาพยอดเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (เช่น อุณหภูมิร้อนหรือเย็นจัด)
- Service Cost ต่ำกว่า เมื่อเทียบกับอายุการใช้งานในระยะยาว
