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Abstrakt

Spirited Skies-Projekt: Silica-Aerogel-Kuppeln für den Lebensraum der Zukunft

Ioannis Michaloudis1, Maria Skouloudi, Christian Bok und Qin Jingyan

Die Hypothese dieses Artikels ist die Untersuchung von Kuppelkonstruktionen, bei denen das aus der Weltraumtechnologie stammende Nanomaterial Silica-Aerogel als Isoliermaterial verwendet wird. Silica-Aerogele sind Nanomaterialien mit hervorragenden Wärmedämmeigenschaften, da 99,98 % ihres Volumens aus reiner Luft bestehen können. Der Ursprung des Wortes Isolierung liegt im lateinischen insula für „Insel“, was man als „isoliertes Land“ bezeichnen könnte. Der Planet Erde ist eine „Weltrauminsel“, mit anderen Worten eine von einer Atmosphäre umhüllte Oase: Eine Schicht aus Gasen namens Himmel umgibt unseren Planeten und schützt das Leben vor genetischen Schäden durch ultraviolette Sonnenstrahlung. Indem Menschen die Natur nachahmen – und um sich selbst zu schützen – schaffen sie Kleidungsstücke und Architekturen. Die Hauptfunktion von Kleidungsstücken und Architekturen besteht darin, den menschlichen Körper zu isolieren und zu schützen. Silica-Aerogele könnten als umweltfreundlicher „Kunststoff“ des 21. Jahrhunderts angesehen werden, da sie in jedem Bereich Anwendung finden können. Da Aerogele phänomenale Energiesparer sind, könnten sie die paradigmatischen Materialien für die Gestaltung der Isolierung für zukünftige nachhaltige Weltraumhabitate sein. Aerogele sind eines der vielversprechendsten Materialien für die Wärmedämmung von Gebäuden der Zukunft, da das Material eine hohe Leistungsfähigkeit aufweist und Wärmeleitfähigkeiten von 10-20 mW/(mK) in isolierten, kommerziellen Produkten aufweist, die nicht im Vakuum verwendet werden. Aerogele können bei der Herstellung unterschiedliche Opazitätsgrade aufweisen, darunter sowohl Transluzenz als auch Transparenz, wodurch eine Vielzahl von Anwendungen für die Isolierung von Gebäuden möglich wird, die Zugang zu Tageslicht benötigen oder Sonnenlicht zur Energiegewinnung nutzen. Silica-Aerogel ist das materielle Epizentrum aller multidisziplinären Forschungen des Autors. Während der interaktiven Präsentation werden wir das Design kleiner Glaskuppeln mit den Titeln „Spirited Skies“ und „Heaven in a Glass“ vorschlagen, bei denen Silica-Aerogel in ummantelte Glasbecher gegossen und Mikrowolken zwischen den Glasscheiben abgelagert wurden. Wir schlagen vor, dass die künstlichen Wolken auf der transparenten oder transluzenten Hülle dieser zukünftigen Weltraumkuppeln die Astronauten von ihrer Nostalgie für die Erde, unseren Heimatplaneten, befreien könnten. Mit der gleichen Absicht schlagen wir für eine zukünftige Weltraummission auch die Verwendung von Wasser- (oder Wein-)Gläsern mit blauen und goldenen Himmelslandschaften in doppelwandigen Glasgefäßen vor.