Descubre las características del aerogel y su utilidad.

El aerogel es un material avanzado que tiene 15 entradas en el Libro Guinness de los Récords por propiedades como el sólido de menor densidad y el mejor aislante . Es una sustancia a base de sílice, que consiste en una red dendrítica suelta del átomo de silicio . El aerogel se fabrica quitando delicadamente el líquido, generalmente etanol, de un alcogel de sílice, reemplazándolo con nada más que aire, que constituye el 99,8% del producto final. Algunos aerogeles tienen una densidad tan baja como .001 gramos por centímetro cúbico (.0005 onzas por pulgada cúbica).

Científico con vasos de precipitados

La sensación táctil del aerogel es como la de la espuma plástica dura. Su apariencia física es semitransparente como la de la niebla solidificada, lo que le valió el sobrenombre de "humo congelado". El aerogel se rompe fácilmente, lo que lo hace inadecuado como aislante independiente para ventanas, pero puede soportar hasta 2000 veces su propio peso. Es muy caro debido a los productos químicos y procesos subyacentes a su fabricación, con un costo de hasta $ 300 por pulgada cúbica (2,54 centímetros cúbicos), aunque los precios están cayendo. Existen diferentes variedades de aerogel, con colores y fortalezas ligeramente diferentes, según las variaciones en el proceso de fabricación.

El aerogel fue creado por Steven Kistler en 1931, pero sus aplicaciones no se realizaron realmente hasta los años sesenta y setenta. La década de 1980 vio un renacimiento en el campo de los aerogeles, con instituciones de primer nivel como la NASA y Berkeley Labs trabajando en la investigación en el campo. Se han considerado como un sustituto de la espuma de poliuretano en los refrigeradores y como aislante para las ventanas. El aerogel se ha utilizado en misiones espaciales de la NASA para capturar partículas de micrometeoritos para su estudio sin dañar su estructura.

El aerogel se produce liberando toda el agua de un gel de sílice coloidal sin alterar su estructura general. Cuando los geles mueren a temperaturas y presiones normales, la tensión superficial en los poros diminutos del gel hace que la estructura se contraiga y se reduzca a aproximadamente 10 veces su volumen original. En la fabricación de aerogel, se coloca un gel en un recipiente a alta temperatura (280 ° C o 536 ° F) y presión (1800 libras por pulgada cuadrada, o 1241 Newtons por centímetro cuadrado). Esto hace que el líquido dentro del gel entre en un estado supercrítico, lo que permite una transición de fase de líquido a gas sin la contracción acompañante que provoca el colapso de la estructura fina del gel. Este proceso se conoce como secado supercrítico. Al principio, el proceso tardaba días en crear aerogeles, pero las mejoras han reducido el tiempo de secado a unas pocas horas.

Los aerogeles realmente califican como un "material de la era espacial", una disposición avanzada de materia sin naturaleza análoga. Es posible que algún día se utilice en una variedad de aplicaciones, desde aislamiento para viviendas hasta nuevas formas de arte. Muchos investigadores jóvenes se centran en el material, mezclando aerogel con aditivos como el carbono para aumentar sus propiedades aislantes o trabajando para minimizar el tamaño de los poros para hacer que el aerogel sea lo más transparente posible. Hay muchas direcciones para la investigación futura y muchas aplicaciones potenciales si esta investigación da frutos.

 

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