Силикагель сохраняет ваши чипсы хрустящими, а марсоход НАСА поддерживает правильную температуру.

В коробках из-под обуви, пакетах с вяленой говядиной и пузырчатой ​​пленке от телевизора лежат крошечные белые пакеты с очень четким предупреждением «НЕ ЕШЬТЕ». Это пакеты с силикагелем, решение для людей во всем мире, которые хотят поддерживать идеальный уровень влажности в своих продуктах.

Пакеты удерживают до 40 процентов влаги от своего веса благодаря приспосабливаемой химической структуре молекул диоксида кремния внутри. И хотя пакеты могут быть способом, которым мы чаще всего взаимодействуем с силикагелем, материал проникает в ряд продуктов, которые вы, возможно, никогда не увидите, не говоря уже о доставке к вашему порогу. Силикагель, состав которого вы можете узнать по ссылке, используется также в космических ракетах, а о его предназначении вы можете узнать на Air-Part.

Super Soaker-Верхний

Технически пакеты с силикагелем являются влагопоглотителями — более широкой категорией материалов, которые впитывают влагу. Бентонитовая глина, полученная из вулканического пепла , и другие химические соединения, такие как хлорид кальция, также оказываются в тех же местах, что и пакеты с силикагелем, с той же целью: не допускать попадания воды на продукты, которые на самом деле не должны намокать. Хотя они выглядят хорошо защищенными, электроника не защищена от влаги. Вода из воздуха просачивается между швами в корпусах и может впитываться непосредственно через пластик. Влажность проникает и в пищевую упаковку и портит хруст или жевательную способность закуски, одновременно способствуя росту плесени.

Пакетики с силикагелем работают, впитывая влагу, когда ее слишком много, и, если воздух становится слишком сухим, высвобождая часть воды, которую они уже впитали. Сам гель в основном представляет собой смесь воды и кремнезема, основного компонента песка. Вместе ингредиенты образуют гранулы, которые при внимательном рассмотрении состоят из молекулярных сетей и имеют почти губчатую структуру. Все крошечные промежутки между этими молекулами позволяют гелю так хорошо удерживать воду.

Вода из влажного воздуха конденсируется на твердые части силикагеля. Капли накапливаются и медленно накапливаются достаточно, чтобы контактировать с растущими отложениями влаги на близлежащих молекулах геля. В конце концов, они сливаются. Сабина Лерох и Мартин Вендланд, инженеры Венского университета природных ресурсов и наук о жизни, описывают этот процесс в статье 2013 года: «Жидкая вода образует мосты в полостях, разделяющих частицы». Молекулы воды крепко держатся друг за друга и за силикагель, заполняя внутреннюю структуру каждой гранулы в пакете, благодаря чему каждый пакетик кажется сухим, даже если он относительно насыщен.

Силикагель отправляется на Марс

Поскольку силикагель удерживает воду, сконденсировавшуюся на его химической структуре, можно обратить процесс вспять. Тепло достаточно сильное, чтобы разрушить относительно слабые связи между силикагелем и водой и позволить влаге испариться. Вот почему группа инженеров из Технического университета Дании исследовала, может ли электроника обеспечить достаточно тепла для высушивания влагопоглотителей внутри их пластиковых корпусов. Если эти влагопоглощающие добавки выполняют свою работу, когда устройства выключены, то, возможно, тепло, выделяемое технологией при включении, может удалить влагу, поглощенную влагопоглотителями, и продлить их работу, рассуждала команда. Они обнаружили, что силикагели могут плохо реагировать на тепло от электронного устройства, но другие осушители могут провернуть этот трюк.

Исследователи постоянно экспериментируют с пакетами силикагеля и другими влагопоглотителями, чтобы увидеть, на что способны эти материалы. Например, группа микробиологов поместила образцы бактерий Streptococcus pneumoniae в отдельные пакеты. и обнаружили, что силикагель хорошо поддерживает жизнь потенциального патогена во время транспортировки между лабораториями. Исследователи также рады переработать формат силикагеля. Для сценариев, когда производителям требуется более тонкая или более дисперсная технология удаления воды, инженеры разработали тонкие листы и порошкообразные версии силикагеля. Аэрогели— варианты диоксида кремния, которые представляют собой своего рода твердую пену — обеспечивают хорошую теплоизоляцию в ботинках и на марсоходе .

Несмотря на универсальность силикагеля, его можно не использовать в качестве закуски. По правде говоря, силикагель нетоксичен. Если кто-то проглотит пакет, содержимое внутри, скорее всего, не вызовет болезни. По данным токсикологического центра штата Иллинойс, самая большая проблема заключается в том, что сам пакет задыхается . Дети, скорее всего, будут думать, что эти пакеты являются частью еды, но люди с деменцией иногда также пытаются понять, что следует или не следует есть. И для некоторых других осушителей, которые являются более вредными, это может быть проблемой — есть по крайней мере один зарегистрированный случай, когда человек с деменцией потреблял осушитель, называемый оксидом кальция, и химически обжигал себе рот .. Поскольку иногда может возникнуть путаница в отношении того, что именно находится в пакете, Информационный центр по ядам и наркотикам Аризоны рекомендует на всякий случай позвонить в токсикологический центр, если кто-то проглотит пакет с влагопоглотителем.