Parece humo congelado y soporta un lanzallamas: el material sólido más ligero que existe
Es casi todo aire, pero se comporta como un sólido; parece humo, pero resiste temperaturas extremas. Su estructura porosa, responsable de su ligereza y de su extraordinario aislamiento térmico, lo convierte en uno de los materiales más fascinantes desarrollados por la ciencia moderna.
A simple vista parece irreal, tiene el aspecto de un humo congelado de una nube sólida que podría deshacerse con solo tocarla. Sin embargo, este material es capaz de resistir temperaturas extremas e incluso soportar el impacto directo de un lanzallamas. Se trata del aerogel, considerado el material sólido más ligero que existe y uno de los mejores aislantes térmicos conocidos por la ciencia.
El material fue desarrollado por primera vez en la década de 1930, pero en los últimos años ha despertado un enorme interés por sus aplicaciones en la industria, la exploración espacial y la eficiencia energética, su secreto no está en una composición exótica, sino en su estructura interna extraordinariamente porosa.
El aerogel es un sólido ultraligero que se obtiene a partir de un gel convencional. El resultado es un material rígido, pero formado casi en su totalidad por espacios vacíos. De hecho, hasta el 99 % del volumen del aerogel es aire lo que lo convierte en uno de los sólidos menos densos jamás fabricados.
La clave del aerogel está en su red tridimensional de poros extremadamente pequeños, muchos de ellos de tamaño nanométrico. Estos poros forman un laberinto microscópico que atrapa el aire en su interior y evita que se mueva libremente.
Este detalle es crucial, porque el movimiento del aire es uno de los principales mecanismos de transferencia de calor. Al quedar prácticamente inmovilizado dentro del aerogel, el calor tiene enormes dificultades para propagarse. Por eso, aunque el aerogel está compuesto mayoritariamente por aire, no se comporta como un material frágil, desde el punto de vista térmico.
El aislante térmico extremo
Gracias a su estructura porosa, el aerogel presenta una conductividad térmica extremadamente baja, inferior a la de la mayoría de los aislantes tradicionales. Eso significa que bloquea eficazmente el paso del calor, tanto en ambientes muy fríos como en condiciones de calor extremo.
Existen demostraciones impactantes: un bloque de aerogel puede colocarse entre una llamada directa y una mano sin que el calor atraviese el material. Incluso expuesto a un lanzallamas, el aerogel puede mantener una temperatura relativamente estable en su cara opuesta. Este comportamiento lo ha convertido en un material ideal para aplicaciones, donde el control térmico es crítico.
De la tierra al espacio
La NASA ha sido una de las grandes impulsoras del desarrollo del aerogel. Se ha utilizado por aislante térmico en naves espaciales, trajes de astronautas y vehículos de exploración planetaria. Además, su baja densidad lo ha hecho útil para capturar partículas de polvo cósmico sin dañarlas, como ocurrió en la misión Stardust.
En la Tierra, el aerogel empieza a ganar protagonismo en el ambiente de la eficiencia energética, especialmente la construcción. Paneles y recubrimientos basados en aerogel permiten un excelente aislamiento térmico con espesores muy reducidos, clave en edificios donde el espacio es limitado.
A pesar de sus propiedades extraordinarias, el aerogel no es perfecto. Tradicionalmente ha sido frágil y costoso de producir, aunque los avances recientes han permitido desarrollar versiones más resistentes y flexibles, así como reducir su precio.