AEROGEL

Constituye uno de los materiales mas útiles y extraños que existen . Es una sustancia extremadamente ligera, cuyas características  lo hacen idóneo para la construcción de plataformas voladoras, como perfecto aislante térmico y en la actualidad, como recogedor de partículas del espacio en misiones espaciales.

Descubrimiento

Su descubrimientofue pura casualidad, gracias a la apuesta de dos científicos: Samuel S. Kistler y su colega Charles Learned. Tuvo lugar el 1931 cuando ambos ambos decidieron apostar sobre si era posible o no reemplazar el líquido de un tarro de mermelada por un gas sin que el volumen del mismo disminuyera. Así nació el aerogel.

Componentes y estructura

 Se puede fabricar a partir de diferentes materiales; aunque en un pricipio las investigaciones consistían en aerogeles basados en sílice, circonio, alúmina, óxido de cromo, estaño y carbono.

Es una sustancia compuesto por dos fases, lo que generalmente se denomina coloide. Un coloide “normal” tiene una fase liquida y otra sólida (que son pequeñas partículas en suspensión dentro del líquido), en el aerogel el componente líquido se ha reemplazado por un gas.

Propiedades

Estado: Sólido.

Apariencia: Semitransparente , aunque  al tocarle su consistencia es similar a la espuma de poliestireno (plástica).

Peso: Muy bajo, ya que está compuesto por hasta un 99,8% de aire.

Densidad: Al igual que el peso,bajísima, pesando solo unos 3 miligramos por centímetro cúbico debido a su gran porosidad. Esa densidad es unas mil veces menor a la del cristal, y solo unas tres veces mayor que la del aire.

Resistencia mecánica: Muy elevada, puede  soportar hasta 1000 veces su propio peso.

Índice de refracción: 1,0, muy bajo para un sólido. La velocidad del sonido a través de él es muy baja, 100 m/s.

Usos

-Aislante térmico:  Es el uso industrial más habitual ,en las ventanas de los edificios para evitar la pérdida de calor (o frío).

-Construcción de estructuras aéreas: Se están realizando experimentos, pero es perfecto debido a su poco peso, lo que permitiría a estas flotar indefinidamente en el aire. Por ejemplo, una cúpula geodésica construida con aerogel sería tan ligera, que la diferencia de temperatura entre el aire del interior con el exterior bastaría para hacerla flotar. Esto reduciría el peso total de la estructura  y sobre todo  los gastos al no necesitar vigas de soporte.

-Construcción de dirigibles o globos: El aerogel no permite la fuga de calor pero sí la entrada de radiación solar, esto nos permitiría elevarlos miles de metros, gracias a las diferencias de temperaturas (unos 80ºC a 8.000 metros), y flotarían indefinidamente mientras daría el Sol. 

-Parachoque en automóviles: Amortigua los golpes en un 89% de intensidad.

-En medicina: Como tratamiento médico para regenerar el hueso humano.

-Aerogeles basados en titanio:  Construidos sustituyendo parte del silicio por titanio de 2 mm de grueso que pueden detener una bala.

-Investigaciones  espaciales: Por su estructura molecular es ideal para atrapar las pequeñas partículas de polvo espacial, además sus características le permiten  soportar los viajes por el espacio.

Ventajas e inconvenientes

Pros

-Mayor  y mejor rendimiento que los aislantes convencionale. Protege tanto del frío extremo como del calor más infernal.

 -Gran resistencia a la propagación del fuego y las emisiones de humo.

 -Extremada delgadez, por lo tanto, mayor facilidad de aplicación en espacios muy reducidos.

  -Muy ligero, necesita poca mano de obra para su instalación.

Contras

-  Es muy caro, por lo que su uso está restringido a casos excepcionales, aunque se está investigando el abaratamiento de su producción.

- Su fragilidad, es un material muy delicado sobre todo si se lamina.Se está investigando en su manipulación a nivel molecular para poder resolver este problema.