دانشمندان خواص هلیوم را برای کاربردهای بالن مطالعه می‌کنند.

تصور کنید بادکنک های رنگارنگی که به سمت آسمان شناور هستند، خنده ها و رویاهای کودکان را با خود حمل می کنند. چه نیروی نامرئی به این اشیاء جشن اجازه می دهد تا از گرانش سرپیچی کنند؟ پاسخ در خود بادکنک نهفته است—گاز هلیوم. این مقاله نقش هلیوم در پرواز بادکنک را بررسی می کند و کاربردهای نوآورانه دیگر گازها را در زندگی روزمره بررسی می کند.

هلیوم، یک گاز بی رنگ، بی بو و غیر سمی، به دلیل چگالی فوق العاده کم خود—حدود هفت برابر سبک تر از هوا—به انتخاب ارجح برای بادکنک ها تبدیل شده است. برخلاف هیدروژن، که خطرات اشتعال پذیری قابل توجهی را به همراه دارد، هلیوم یک راه حل ایمن برای بلند کردن ارائه می دهد. این امر آن را نه تنها برای تزئینات مهمانی ها، بلکه برای کاربردهای علمی مانند بالون های هواشناسی که ابزارها را به جو بالایی حمل می کنند، ضروری می کند.

فراتر از هلیوم، گازهای متعددی نقش های مهمی در زندگی مدرن ایفا می کنند. به عنوان مثال، آرگون لامپ های رشته ای سنتی را پر می کند. آرگون به عنوان یک گاز از نظر شیمیایی بی اثر، از اکسید شدن رشته تنگستن جلوگیری می کند و عمر لامپ را به طور قابل توجهی افزایش می دهد. لامپ های خاص با رنگ آبی، درخشش متمایز خود را با افزودن فسفر و بخار جیوه به مخلوط آرگون به دست می آورند.

در سیستم های تبرید، هیدروکربن های هالوژنه (که معمولاً به عنوان "Mafron" به بازار عرضه می شوند) به عنوان مبرد های کارآمد عمل می کنند. این ترکیبات در جذب و آزاد کردن گرما از طریق تغییر فاز عالی هستند و آنها را برای کاربردهای خنک کننده ایده آل می کند. با این حال، نگرانی های زیست محیطی فزاینده، توسعه جایگزین های سازگار با محیط زیست را تسریع کرده است، زیرا برخی از مبردهای هالوژنه به تخریب لایه ازن کمک می کنند.

ایمنی در هنگام انتخاب گازهای صنعتی در درجه اول اهمیت قرار دارد. پایداری و شناوری هلیوم آن را برای کاربردهای هوایی عالی می کند، در حالی که سناریوهای دیگر نیاز به ارزیابی دقیق خواص شیمیایی، ویژگی های ترمودینامیکی و مقرون به صرفه بودن دارند. به عنوان مثال، در محیط های پزشکی، اکسیژن از زندگی پشتیبانی می کند در حالی که نیتروژن در سرمازایی و نگهداری مواد غذایی استفاده می شود—هر کدام برای خواص خاص و سودمند انتخاب شده اند.

فناوری های نوظهور نوید گسترش بیشتر کاربردهای گاز را می دهند. محققان در حال توسعه مبردهای نسل بعدی با حداقل تأثیرات زیست محیطی هستند، در حالی که حسگرهای گاز پیشرفته امکان نظارت دقیق تر بر کیفیت هوا را فراهم می کنند. از مراقبت های بهداشتی گرفته تا اکتشاف فضا، این مواد نامرئی همچنان پیشرفت هایی را در سراسر رشته های علمی امکان پذیر می کنند.