El aire es 6 veces más densa que el aerographite pero mirando fotos o vídeos de presentación de los materiales, la veo descansando sobre tablas en lugar de elevar el techo.
También, debido a que el material está hecha de nanotubos de carbono, supongo que hay espacios vacíos entre los tubos. ¿Por qué son los espacios no ocupados por el aire?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
Sus dos preguntas están conectados. Hay una gran cantidad de espacio vacío en aerographene (y otros aerogels). Sin embargo, este es un espacio lleno de aire, y precisamente porque está lleno de aire no flotar.
Esto es debido a que la densidad reportada es la densidad del material que habría si el aire es aspirado hacia fuera (es decir, en el vacío), y es tan bajo debido a que el material es muy poroso. Pero en la atmósfera, el aire llena el inmenso espacio vacío. El volumen efectivo de aire desplazado por aerographite ahora ocupa sólo el volumen de la constituyente, los nanotubos de aerographite, que es extremadamente pequeño. El pequeño peso de este aire que se desplaza presenta la fuerza de flotación, que no es suficiente para contrarrestar el peso de la estructura. Efectivamente, porque es tan porosa la aerographite la densidad aumenta cuando no en el vacío.
Por otro lado, dado que el grafeno es conocido por ser no permeable para los átomos, si usted aspira el aire de aerographene y encerrado en el grafeno, y si fuera del aire no aplastar toda la cosa, de modo que la densidad superó a la del aire, lo que la resultante globo flote.
aceinthehole
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Lo que sigue es mucho el mismo mgphys respuesta, pero voy a pedante acerca de lo que quiero decir.
Así que imagínense
Yo la fabricación de un cuerpo sustancial de areographene y, a continuación, cortar con cuidado de un prisma rectangular que es de $h$ $l$ por $w$ en tamaño. Esto le da un volumen para el material de $V = h l w$.
Un poner una analítica de equilibrio en una cámara de vacío y cuidado de medir la masa $M$ de la muestra de prueba. Ahora tengo que calcular un valor para la densidad a granel $\rho_\mathrm{a granel} = M/V$ que va a ser bastante menor que la densidad del aire. Este es el tipo de medición que la gente quiere decir cuando dicen que areogels y areographene son menos densos que el aire.
Sin embargo, si puedo recuperar mi ejemplo y mirar a través del microscopio voy a ver que se tiene un buen escalado de la estructura en la que los filamentos y las hojas de grafeno no llenar el volumen del material, pero en lugar de formar un abrir celosía. Así que el verdadero volumen de grafeno no es $V$ a todos!!!!
Si he de elegir un líquido que no dañe el material podía medir cuidadosamente el volumen de $v$ realmente ocupado por el grafeno utilizando el método de Archimedes.
Con que puedo calcular $\rho_\mathrm{detalles} = M/v$, que será mayor que la densidad del aire. Ahora, debido a que el aire puede moverse en los espacios entre los filamentos y las hojas el volumen de aire desplazado por la muestra es de $v$, $V$ y la densidad que tiene que usar para determinar si flotará es de $\rho_\mathrm{detalles}$.
Esta es también la razón por la mgphys estados que si vamos a envolver la muestra con una delgada, no permeable a la membrana, mientras que en el vacío (y que la membrana a cabo, y el ejemplo no es aplastada) se podría flotar.
PeterVermont
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La medición de la densidad se realiza en el aire, no vacío.
En la página 24 de los Materiales de Apoyo documento se afirma:
Determinación de masas y densidades:
Las dimensiones de Aerographite muestras se determinó por microscopía de luz. La masa de las muestras han sido medido en condiciones atmosféricas normales con un Saratorius MC5 microbalanza (Capacidad / División: 5.1 g x 1 µg; Repetibilidad: ± 1 microgramos).
(énfasis añadido)
Esto significa que el peso (y por lo tanto la densidad), no toman en cuenta el efecto de flotabilidad del aire circundante. La realidad de la densidad es el publicado de valor ADEMÁS de la densidad del aire.
