Aerogel: Un material ligero como el aire es el mejor aislante del mundo
Compuesto básicamente por espacios vacios, rodeados de una estructrura de sílice, el aerogel es el mejor aislante térmico del mundo.
Aerogel, el mejor aislante del mundo
El descubrimiento del aerogel empezó con una broma entre dos científicos. Desafiado por el compañero Charles Learned, el ingeniero químico Steven Kistler apostó que conseguiría sustituir el agua existente en una gelatina por algún gas, sin disminuir el volumen de dicha sustancia.
El primer artículo de Kistler acerca del asunto fue publicado en la revista Nature en 1931. Pero, desafortunadamente, el autor murió poco antes que el mundo empezara a interesarse por el asunto. Hace por lo menos 20 años que el mundo empezó a dar la debida atención al invento del científico, que inclusive ya fue utilizado en misiones espaciales. Pero, en definitiva, ¿qué tiene de tan especial ese aerogel?
Características del aerogel
Cuando miramos fotos y videos del aerogel, es difícil no imaginar que ese material haya salido de una película de ciencia ficción. Para empezar, tiene una apariencia translúcida, de color un poco azulada. Sin embargo, si lo ponemos a la luz, presenta un color naranja. Además, el material puede ser manipulado para que quede totalmente transparente.
A pesar del nombre, el aerogel es bastante rígido. El material lleva ese nombre porque es hecho a partir de geles, normalmente de sílice. En un proceso conocido como secado supercrítico, los científicos consiguen extraer la porción líquida del gel, sustituyéndolo por gases.
Gracias a ese proceso, el aerogel es conocido como uno de los materiales menos densos y más leves de todo el mundo: 99,8% es compuesto por espacios que parecen estar vacíos, pero están llenos de aire.
Alta resistencia
Dos gramos de aerogel son capaces de soportar un ladrillo de 2,5 kg (Fuente de la imagen: NASA - JPL)
El aerogel posee una estructura muy fuerte, soportando hasta 4mil veces su propio peso. Sin embargo es quebradizo, es decir al mismo tiempo el material puede quebrarse con facilidad. Al presionar un pedazo de aerogel con un poco de firmeza, una depresión será causada permanentemente en la pieza. Si se coloca un poco más de fuerza, el aerogel puede despedazarse, como el vidrio de un coche.
Absorción de líquidos
El aerogel es un desecante muy fuerte, o sea, puede absorber agua y otros líquidos a una velocidad y cantidad grande. Quien trabaja con la manipulación de este material por períodos largos de tiempo debe, inclusive, utilizar guantes.
Una vez que absorba agua, la estructura del aerogel sufre modificaciones y el material se puede deteriorar. Sin embargo, con el debido tratamiento químico, el aerogel puede ser transformado en un material hidrofóbico, es decir, que repele el agua. De esta manera, aunque sufra algún tipo de grieta, no será tan susceptible a la absorción de líquidos.
Aislamiento térmico
El aerogel impide que la flor sea quemada por la llama (Fuente de la imagen: NASA - JPL)
Gracias a su composición, el aerogel prácticamente anula los tres métodos de conducción de calor: conducción (vía sólidos), convección (vía fluidos) y radiación (por luz, por ejemplo). Esta es una de las características más importantes del material, que llega a ser varias veces más aislante que la mejor fibra de vidrio térmica que existe actualmente.
El motivo de este capacidad está fundamentada en que el aerogel está compuesto básicamente, por gases, y estos son conocidos por poseer una baja conductividad de calor.
En la imagen anterior, es posible ver como la llama del soplete no llega a dañar la flor puesta sobre el aerogel.
Diferentes fuentes de origen de fabricación
Hay que resaltar que, aunque el aerogel sea normalmente hecho con sílice gel, también puede ser producido a partir de otras sustancias, como carbono y óxido de aluminio. La conductividad térmica, así como las otras propiedades, varía de acuerdo con el material utilizado en la fabricación del aerogel.
Utilizaciones prácticas para el aerogel:
Comercialmente, el aerogel ya fue utilizado como aislante térmico con fines militares. Además, también sirve como forro interior de calzados y vestimenta utilizados para caminar sobre la nieve. La NASA utilizó el material para recolectar polvo espacial con la sonda Stardust. Esas partículas se disipan cuando chocan contra sólidos y atraviesan libremente nubes de gases, pero pueden ser capturadas con aerogel. Adicionalmente, la NASA también utilizó el invento como aislante térmico en el vehículo Mars Rover y en trajes espaciales utilizados por los astronautas.
Un fabricante de raquetas ha utilizado el aerogel en algunos modelos desarrollados para tenis y squash. Las posibilidades de utilización siguen siendo múltiples y prometedoras, en la construcción se pueden utilizar como vidrio superaislante y paredes.
El Aerogel en la construcción:
El aerogel en la construcción todavía es un material caro, si bien tiene una buena utilidad en recintos en los que se quiera conseguir el máximo rendimiento (la mas baja conductividad) a la vez que se dispone de un espacio mínimo de 10, 20 o 30 mm de espesor. El aerogel se combina con fibras de vidrio para darle una resistencia adecuada al material, y poder manipularlo adecuadamente en obra. Se suministra en mantas de 5 y 10 mm y se puede atornillar en trasdosados o techos revestiéndolo con placas de pladur.
El coste de un aislamiento de aerogel de 10 mm de espesor revestido con una placa Pladur en el interior de la vivienda puede rondar entre los 110 a 120 Euros/m2 instalado + 8% IVA. Con ello se consigue mejorar el aislamiento del recinto con un valor R = 0,66. Para conseguir un potente aislamiento se recomienda utilizar 2-3 capas de este aislamiento.
Como ejemplo podemos comparar el comportamiento de aerogel con otros aislantes para hacernos una idea de las bondades del producto:
Material: Lambda Espesor10 mm Espesor equivalente Espesor equivalente
10 mm de aerogel 20 mm de aerogel
Fibra de vidrio/Lana de roca:0,040 R = 0,25 26,4 mm 52,8 mm
Celulosa: Lambda = 0,037 R = 0,27 24,4 mm 48,8 mm
Espuma Poliuretano = 0,028 R = 0,36 18,3 mm 36,6 mm
Aerogel = 0,015 R = 0,66
Como podemos ver si analizamos solamente la conductividad (el factor Lambda) por separado, la diferencia no es tan grande. El aislamiento con aerogel en el interior de la vivienda con 10 mm de espesor prácticamente duplica el existente el la cámara de ventilación o sobre la fachada de 20 mm de espesor. Otro asunto de mayor calado es la capacidad del material de anular la convección y la radiación térmica.
Para mas información acerca de este material y sus aplicaciones en España consúltenos en
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