Aerogel: el material más liviano y versátil en la industria

El aerogel es un material muy versátil que se conoce como humo helado, este tipo de material se ha usado desde la década de los sesenta del siglo pasado en la industria aeroespacial, desde hace algunos años gracias a su alto nivel de funcionalidad se le está utilizando en diversas aplicaciones industriales, debido a ser el material sólido más liviano que existe, algunos de los tipos de aerogel pueden llegar a pesar sólo 3 veces más que el aire.

Un gel es una sustancia de aspecto gelatinoso que se encuentra entre el líquido y el sólido, presenta una densidad similar a la dos los líquidos con una estructura que se asemeja a la de los sólidos; el aerogel es un tipo de gel en el que el contenido líquido es sustituido por aire, también pueden emplearse diversos tipos de gas.

Al eliminar todo el líquido se produce una espuma sumamente porosa que presenta una alta conectividad en su estructura interior, la cual es una red de nanoestructuras que se interconectan entre sí. Por lo que también se le conoce como espuma mesoporosa; por ser un material que presenta una gran cantidad de poros de muy pequeño diámetro que varía en 2 a 50 nanómetros.

Aerogel

En lo relativo a sus propiedades, el aerogel es el material de menor densidad que se puede encontrar actualmente, se le puede encontrar en diversos pesos que varían entre 15 veces, hasta tres veces más pesados que el aire, además ofrece una serie de propiedades adicionales entre ellas:

  • Aislamiento térmico y acústico: el aerogel es capaz de brindar un aislamiento térmico muy superior al de la mejor fibra de vidrio, por lo que actualmente se le emplea en las ventanas para garantizar altos niveles aislamiento térmico (calor o frío). También ha demostrado ser un excelente aislante acústico por lo que actualmente se le utiliza en diversas construcciones para tales fines.
  • Transparencia: es un material que presenta un bajo índice de refracción, de hecho el más bajo para un sólido, lo que permite que al ver a través de él no se distorsionen los objetos.
  • Alto nivel de resistencia: el aerogel es un material capaz de soportar mil veces su peso, no obstante por su estructura interna es muy frágil ante los golpes o impactos directos.
  • Alta capacidad de absorción: la sustancia puede absorber líquidos hasta 900 veces su propio peso, lo que lo hace el material con mayor capacidad de absorción, los materiales más actuales solo pueden absorber hasta 10 veces su propio peso; por lo que actualmente se le emplea para tratar problemas de vertido de crudo y sus derivados en aguas marinas.

La propiedad más negativa del aerogel es su fragilidad, ya que tiende a perder su estructura cuando recibe un impacto directo, es decir al recibir un golpe puede convertirse en arena, para solucionar esta limitación se ha creado una tela de aerogel, que consiste en rociar una manta de fibras de poliéster con aerogel , para conseguir un compuesto más fuerte.

Para producir aerogel se utiliza una sustancia gelatinosa compuesta en su parte sólida por cadenas de sílice y de alcohol como la parte líquida; este alcohol se reemplaza por dióxido de carbono líquido a alta presión, luego se disminuye la temperatura del compuesto gelatinoso, el dióxido de carbono se transforma en gas y se evapora, formando pequeñas burbujas de aire, casi mil veces más finas que la tela de araña.

Para la fabricación de aerogel el silicio puede ser sustituido por diversos materiales como titanio o carbono, lo que permite modificar sus propiedades, lo que permite crear diversos tipos de aerogel con funcionalidades específicas.