¿Qué es el Aerogel?
Descripción del Aerogel
El aerogel es fundamentalmente diferente al concepto tradicional de «gel». Es un material sólido con una densidad de 3 kg/m³. Debido a su densidad extremadamente baja, también se conoce como el «humo congelado» o «humo azul», obteniendo el Récord Mundial Guinness por el «sólido más ligero» en 1931 cuando S. Kistler preparó con éxito aerogel de SiO2 utilizando métodos de secado supercrítico. Con más del 80% de su composición siendo aire, el aerogel exhibe excelentes propiedades de aislamiento térmico. Un aerogel de una pulgada de grosor equivale al aislamiento térmico de 20 a 30 piezas de vidrio ordinario. Incluso cuando se coloca entre una rosa y una llama, la rosa permanece ilesa.
Aplicaciones del Aerogel en la Exploración Espacial
El aerogel encuentra diversas aplicaciones en la exploración espacial. Se ha utilizado en la estación espacial rusa «Mir» y la sonda estadounidense «Mars Pathfinder». En experimentos de física de partículas, el aerogel sirve como detector para el efecto Cherenkov. Un ejemplo es el Contador Cherenkov de Aerogel (ACC) en el detector de la experiencia Belle en la fábrica de mesones B, que aprovecha el bajo índice de refracción del aerogel entre líquido y gas, junto con su alta transparencia y propiedades sólidas, superando los métodos tradicionales que involucran líquidos a baja temperatura o aire a alta presión. Su naturaleza liviana también es una ventaja significativa.
Propiedades Únicas del Aerogel
El aerogel se destaca como un material poroso con estructuras a escala nanométrica, diferente de las estructuras porosas en materiales tradicionales a niveles micro y milimétricos. Su estructura nano tejida finamente resulta en una conductividad térmica extremadamente baja y una superficie notablemente grande. Su dispersión de luz y sonido es significativamente menor que la de los materiales porosos tradicionales. Estas propiedades únicas no solo despiertan interés en la investigación fundamental, sino que también tienen aplicaciones potenciales extensas en diversos campos.
Aplicaciones de Productos de Aerogel
Productos Actuales:
- Materiales de Aerogel: Las características inherentes del aerogel lo hacen destacar en aislamiento térmico y acústico, purificación de agua y adsorción de gas.
Materiales de Aislamiento Compuesto de Nano Aerogel: Este es un término colectivo que abarca materiales adecuados para aplicaciones eficientes y constantes de temperatura. Estos materiales pueden existir en estados sólidos o líquidos. En la construcción industrial, la combinación de aerogel con una estera de fibra de vidrio, procesada en fieltro de aerogel, reduce significativamente la conductividad térmica. En aplicaciones domésticas, la combinación de aerogel con textiles mejora el aislamiento térmico, llevándolo al siguiente nivel.
Productos Futuros - Próximamente:
a. Revestimiento Antibalas: Experimentos de laboratorio sugieren que aplicar una capa de aerogel de 6 mm de espesor a placas metálicas las vuelve invulnerables a explosiones directas.
b. Revestimientos Absorbentes: Revestimientos que absorben ondas de radar, logrando efectos de sigilo.
c. Dispositivos de Almacenamiento de Energía
d. Investigación Láser de Alta Tecnología
Siendo un participante temprano en el campo aeroespacial, el aerogel cuenta con numerosas propiedades milagrosas. Prever sus futuras aplicaciones requiere imaginación de la sociedad y la industria para sacar este nuevo material del laboratorio y realizar su valor práctico.
Introducción a las Áreas de Aplicación: ¿Dónde se Utilizan los Productos de Aerogel?
Sector Industrial: Los materiales compuestos de aislamiento de aerogel son esenciales para áreas que requieren aislamiento de tuberías o aislamiento de hornos en industrias como almacenamiento de energía y petroquímica.
Sector de Construcción: Las aplicaciones incluyen el aislamiento térmico externo e interno de edificios y el uso de vidrio de aerogel en muros cortina de vidrio.
Sector del Transporte: Los materiales compuestos de aislamiento de aerogel nanoporoso se aplican en trenes de alta velocidad, aviones C919 de producción nacional y vehículos de energía nueva, centrándose principalmente en el aislamiento térmico para el transporte y la protección de baterías de iones de litio en vehículos de energía nueva.
Aislamiento Doméstico y Logística de Cadena de Frío: Reemplazando materiales tradicionales, los materiales compuestos de aislamiento de aerogel nanoporoso se utilizan como capas de aislamiento para mejorar el aislamiento térmico y aumentar los volúmenes internos.
Equipos Funcionales: El uso de capas ultrafinas de aerogel en la fabricación de chaquetas de aerogel y productos para exteriores produce un calor inigualable, logrando resultados más ligeros, delgados y cálidos.
