Aerogel: Un increíble material futurista en el presente

Imagen destacada universal del proyecto Tic Tac

El material “Aerogel” tambien conocido con el nombre de “Humo helado, Humo sólido o Humo azul” es uno de los materiales sólidos más ligeros, pero a la vez, más fuertes y aislante térmico que se conocen. Su estructura química es similar al vidrio, pero cuenta una densidad 1000 veces más pequeña. Debido sobre todo a su composición basada en sílice, alúmina y circonio.

Fue desarrollado por Samuel S. Kistler, en 1931, a raíz de una apuesta realizada con su compañero Charles Learned. La cual consistía en conocer sobre si era posible o no sustituir el líquido de un pote de mermelada por un gas sin que el volumen del líquido mermara. El resultado de eso fue la creación de la sustancia maravillosa conocida como “Aerogel”.

El “Aerogel” posee una consistencia al tacto semejante a la espuma de poliestireno, lo que le da una apariencia semitransparente. Y su nombre hace referencia a un tipo de estructura sintética elaborada con una estructura de espuma sólida compuesta de una red de nanoestructuras interconectados, que tiene una porosidad de no menos de 50%.

Aspecto real del Aerogel

Como crear Aerogel

“Aerogel” es una sustancia o material que en parte es sólido y en parte líquido. La parte sólida está compuesta por cadenas finas de sílice rodeadas por alcohol.

Para elaborarse se debe secar el gel, de manera tal de poder hacer que el alcohol que contiene sea reemplazado por dióxido de carbono líquido a alta presión. Para ello, se disminuye la temperatura, de forma tal que el dióxido de carbono se convierte en gas evaporándose, dejando atrás pequeñas cápsulas de aire mil veces más delgadas que una telaraña.

Apariencia: Aspecto fantasmagórico, muy parecido al vidrio.

Características principales

  • Increíblemente liviano: De 90% a 99.85% de aire, con una densidad tres veces menor a la del aire.
  • Ultra resistente: Soportar 1000 veces su propio peso.
  • Super aislante: Gracias a su porosidad resistente a muy bajas y altas temperaturas. 39 veces más que la mejor fibra de vidrio.
  • Apariencia: Aspecto fantasmagórico, muy parecido al vidrio.
  • Índice de refracción: +/- 1.0 siendo el más bajo para un sólido.
  • Creador: Samuel S. Kistler.
  • Fecha de creación: Año 1931.
  • Fecha de desarrollo útil: +/- los años 60.

Para que el “Aerogel” tenga estas propiedades se deben alterar las variables fundamentales del gel de carbono que lo integra. Entre estas variables se encuentran:

  • Tipo de precursor y disolvente utilizado.
  • PH de la disolución.
  • Tiempo y temperatura del proceso de gelación y curado aplicado.
  • Tipo de secado utilizado (supercrítico, criogénico y subcrítico).
  • Temperatura de carbonización aplicada.
Usado como Aislante térmico en los vehículos Mars Rover

Tipos de Aerogeles

Además, si se sustituye parte del silicio que lo integra por otros materiales, tales como, el carbono, el titanio, entre otros, se le lográ conferir propiedades diferentes, que dan origen a “Aerogeles”, que pueden ser usados en:

  • Chalecos: Basados en titanio de 2 mm de grueso capaces de detener una bala.
  • Utensilios: Capaces de disolverse en el agua y no contaminar la misma.
  • Paneles de ventana: Que aíslen mejor del frío, calor o ruido.
  • Contenedores de combustible: Para naves espaciales debido a su peso extremadamente ligero y aislante térmico.

Usos y aplicaciones avanzadas del Aerogel

La NASA lo ha incorporado como aislante térmico en los vehículos Mars Rover y, como material recolector por su porosidad, en el Stardust Spacecraft para capturar y recuperación de las pequeñas partículas proyectadas de la cola del cometa Wild 2.

Tambien, se usa en Trajes especiales para soportar altas y/o bajas temperaturas. Y en prendas de vestir y plantillas de zapatos para escaladores. Además, se utiliza como material supresor de residuos, por ejemplo, manchas de petróleo en el mar.

Por último, en pigmentos para tinta de impresoras y en almohadillas aislantes para proteger a los usuarios contra el calor de los ordenadores portátiles, entre muchos otros usos, como parachoques en automóviles, pues amortigua los golpes en un 89% de intensidad.

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