¿Sería posible drenar el aire del aerogel u otros materiales ultraligeros y luego sellarlos para crear un sólido más ligero que el aire?

Bueno. Vamos a encontrar el diseño óptimo para hacer precisamente eso.

Comencemos con la idea de que la idea de una envoltura o membrana que rodea el aerogel para mantener alejado el aire y, por lo tanto, está siendo presionada por la presión atmosférica. Entonces tenemos una especie de globo de aerogel. ¿Cómo debería ser?

  • Obviamente, debe ser esférico, para maximizar el volumen interno de aerogel / vacío (que proporciona la potencia de elevación) en comparación con el área de la envoltura (que solo proporciona peso).
  • Deberíamos estar abiertos a drenar solo parte del aire del aerogel, para que haya un vacío parcial en el interior. Eso aumentaría el peso, pero también reduciría la presión sobre el sobre, que podría ser más delgado.
  • Por último, deberíamos estar abiertos a hacer que este “globo” de aerogel sea de gran tamaño. Los globos se vuelven más efectivos para levantar cuanto más grandes se hacen, es decir, un globo gigante levanta más de dos globos más pequeños del mismo volumen total, porque el globo gigante necesita menos material para formar su piel.

Por lo tanto, mucho depende de qué tan fuerte y liviana pueda ser la piel. Eso no es algo que pueda calcularse fácilmente. Entonces la mejor respuesta podría ser: “Quizás”.

Por cierto, existe una vieja idea llamada “aeronave de vacío” que utiliza esferas de paredes muy delgadas llenas de vacío para actuar como “globos”. El problema, por supuesto, es que con cualquier material conocido en ese momento, cualquier esfera lo suficientemente fuerte como para resistir la presión de aire sería demasiado pesada para levantarla. Pero con el aerogel apoyando la esfera desde adentro, ¿quién sabe?

Aaron Jantzen sugiere llenar el aerogel con algún otro gas como el hidrógeno, pero eso no es lo que estabas preguntando. Y sí, el SEAgel lleno de hidrógeno puede ser más liviano que el aire, y entonces no necesitas un sobre en absoluto, y por lo tanto el objeto puede tener cualquier forma. (El hidrógeno eventualmente se filtraría del gel, pero muy lentamente). También hay algo más nuevo llamado aerografía que aún tiene una densidad más baja.

(Por cierto, el video de Aaron de Discovery es incorrecto de alguna manera. El video dice que el SEAgel está flotando en el aire “diluido con nitrógeno”. Eso no puede ser correcto, porque el nitrógeno es un poco más ligero que el aire y se derivaría o se mezclaría con eso contenedor de tapa abierta. Ese contenedor debe llenarse con CO2 o algún otro gas más denso).

En cierto modo, acaba de describir un “Panel aislado al vacío”

En la práctica, algo con suficiente resistencia estructural para mantener el vacío y no ser aplastado por la presión del aire tiende a terminar más pesado que un volumen equivalente de aire, y no flota. Pero como muestra la respuesta de Treon, es posible, simplemente no es muy práctico.

En teoría, tal vez. Por ejemplo, dados dos globos de igual volumen, un globo que contiene un vacío tendría más poder de elevación que un globo lleno de helio. No es una gran diferencia, pero es significativo. Pero si alguna vez ha intentado inflar un globo aspirando todo el aire, verá rápidamente un problema. (Adelante, esperaré)

Del mismo modo, si trataste de eliminar el aire de una espuma ultraligera, verás que la resistencia estructural de la espuma no es suficiente para evitar que la presión atmosférica la aplaste.

Aparentemente no, de acuerdo con las preguntas frecuentes en el sitio web de Airgel Technologies:

Si llena un aerogel con helio o sella una aspiradora en un aerogel, ¿flotará en el aire?

Desafortunadamente, [sic] incluso los aerogeles más livianos, incluso si se evacuan o se vuelven a llenar con helio, serían demasiado pesados ​​para flotar en el aire, especialmente si se laminan para sellar los bordes exteriores del monolito. Sin embargo, un aerogel relleno de helio puede flotar si se deja caer en un acuario lleno de gas xenón.

Las preguntas frecuentes de la NASA también dicen algo similar:

¿Sería posible crear un aerogel más ligero que el aire usando helio en lugar de aire?

El aerogel no puede hacerse menos denso que el aire llenándolo con helio. Puede hacerlo menos denso que la atmósfera circundante al llenar el aerogel con helio y luego colocarlo en una atmósfera de radón o posiblemente xenón.

Es más fácil usar helio o nitrógeno como agente espumante en el aerogel, y sí, puede crear versiones flotantes de aerogel, ya está hecho.