Tipos de aislantes | Aerogel o humo helado


AEROGEL (humo helado)

Esta sustancia fue creada por Samuel Stephens Kirstler en 1931, como resultado de una apuesta entre él y Charles Learned, sobre quién podría reemplazar el líquido de un tarro de mermelada por gas sin que el volumen de este disminuyera. Es una sustancia similar al gel en el cual el componente líquido es cambiado por un gas, obteniendo como resultado un sólido de muy baja densidad (3 mg/cm3 ó 3 kg/m3) y altamente poroso. Se le considera un gran aislante ya que este material está compuesto por un 90,5% a un 99,8% de aire y es mil veces menos denso que el vidrio. Tiene al tacto una consistencia similar a la espuma de poliestireno.

                          AEROGEL (humo helado)



Elaboración. El aerogel se puede fabricar a partir de muy diferentes materiales; las investigaciones de Kirstler consistían en aerogeles basados en sílice, circonio, alúmina, óxido de cromo, estaño y carbono. Para fabricar los aerogeles se sigue este proceso: primero se confecciona un gel basado usualmente en silicio (se puede reemplazar por otros como hemos mencionado anteriormente) y luego se drena el agua del interior de las burbujas para lo cual se somete el material a una temperatura concreta y a alta presión, con lo que la tensión superficial del líquido no derrumba la burbuja. El líquido más apropiado para llevar a cabo este mecanismo es el alcohol. 

Ventajas. Es un material ultrarresistente, posee un índice de refracción de 1 (muy bajo para un sólido) y la velocidad del sonido a través de él es muy baja, 100 m/s. Sus grandes capacidades podrán, seguramente en un futuro, crear aislantes con altas prestaciones y espesor finísimos. 
El aerogel posee una estructura muy fuerte, soportando hasta 4mil veces su propio peso además de ser un desecante muy fuerte, esto es, puede absorber agua y otros líquidos a una velocidad y cantidad grande. Sin embargo, con el debido tratamiento químico, el aerogel puede ser transformado en un material hidrofóbico, es decir, que repele el agua.


AEROGEL (humo helado)

Gracias a su composición, prácticamente anula los tres métodos de conducción de calor: conducción (vía sólidos), convección (vía fluidos) y radiación (por luz, por ejemplo). El motivo de esta capacidad se fundamenta en su composición, gases principalmente, y estos son conocidos por poseer una baja conductividad de calor.  Podemos mencionar otras ventajas como su espesor y perfil reducidos, menos tiempo y esfuerzo para la instalación, fácil de cortar y se ajusta a formas complejas, físicamente fuerte, suave y flexible, y ambientalmente seguro (desechable en vertederos).

Inconvenientes. El elevado precio para su obtención además de ser un producto relativamente nuevo o redescubierto hace escasas décadas. Es quebradizo. Quien trabaja con la manipulación de este material por períodos largos de tiempo debe, inclusive, utilizar guantes. Una vez que absorbe agua, la estructura del aerogel sufre modificaciones y el material se puede deteriorar.

Aplicaciones. El aerogel se utiliza en los parachoques en el ámbito de la automoción, pues amortigua los golpes en un 89% de intensidad, pero su uso más extendido es como aislante térmico ultraligero para estructuras aéreas. 
Comercialmente, el aerogel es utilizado como aislante térmico con fines militares. Además, también sirve como forro interior de calzados y vestimenta utilizados para caminar sobre la nieve y para la NASA es un material frecuente en sus expediciones espaciales. 
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 todavía es un material caro, si bien tiene una buena utilidad en recintos en los que se quiera conseguir el máximo rendimiento (la más 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.


El Pabellón de los Estados Unidos en la Feria Universal de Montreal está formado por una cúpula geodésica compuesta por una estructura metálica y un material muy similar al aerogel y dicha cúpula necesita tener un complejo sistema de regulación térmica en su interior porque es tan ligera que un cambio brusco de temperatura entre el interior y el exterior la haría flotar fácilmente.

Presentación. Se puede suministrar en mantas de 5 y 10 mm y se puede atornillar en trasdosados o techos revistiéndolo con placas de pladur.


Colocación. Según las aplicaciones puede conllevar de adhesivos o elementos mecánicos para su fijación a los paramentos verticales. Hemos de recordar que su utilización no es muy extensiva debido a su alto precio y solo se recomienda su uso en obras de gran envergadura o con exigencias técnicas muy especiales, por eso la colocación de este material para un operario común puede ser algo extraño, pero es similar a otros de su misma categoría.