El material sólido más ligero del mundo, que es 99 % aire y puede proteger una flor del fuego de un soplete

El Aerogel es un material innovador conocido como el sólido más ligero de la Tierra. Compuesto por hasta 99.8 por ciento de aire por volumen, a menudo se le llama "humo congelado" o "nube sólida" debido a su apariencia etérea y su sensación de ligereza. A pesar de su aspecto liviano, el aerogel es increíblemente potente y ofrece aislamiento térmico excepcional y densidad ultrabaja.

En la página oficial de Aspen Aerogel este material fue desarrollado originalmente en 1931 por Samuel Kistler, el aerogel fue el resultado de un reto científico: extraer el líquido de un gel sin provocar el colapso de su estructura.

El resultado fue una sustancia revolucionaria en la que el líquido se sustituyó por gas, creando una red abierta y nanoporosa que conserva su forma a pesar de estar compuesta casi en su totalidad de aire.

Los aerogeles suelen estar hechos de materiales como sílice, carbono, óxidos metálicos, e incluso biopolímeros. Entre estos, el aerogel de sílice es el más común y ampliamente utilizado, es casi transparente y tiene una conductividad térmica menor que el aire en calma, lo que lo convierte en uno de los mejores aislantes jamás creados. Es no inflamable y es químicamente estable.

La Nasa también utiliza este tipo de material, incluso en su página oficial habla de los usos que le dan y describen cómo se obtienen. Los aerogeles se encuentran entre los materiales sólidos más ligeros conocidos por el hombre. Se crean combinando un polímero con un disolvente para formar un gel, y luego extrayendo el líquido del gel y reemplazándolo con aire.

Este material translúcido se considera uno de los mejores materiales de aislamiento disponibles. El Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland ha inventado métodos innovadores para crear nuevos tipos de aerogeles que podrían cambiar nuestra forma de pensar sobre el aislamiento. Los aerogeles son extremadamente porosos y son sólidos al tacto.

Mecánica de los aerogeles

Los aerogeles proporcionan un aislamiento muy eficaz, ya que son porosos y sus poros están en el rango nanométrico. Los nanoporos son invisibles al ojo humano. La existencia de estos poros hace que el aerogel sea tan eficaz como aislante. Los aerogeles tradicionales a base de sílice se han utilizado con éxito en numerosas aplicaciones, como el aislamiento de un explorador de Marte.

También se han empleado en numerosos productos comerciales. Cuando se utilizan con fines comerciales, suelen presentarse en forma de gránulos o en un compuesto con otros materiales. Se han combinado con guata o relleno para crear "mantas" aislantes, así como para rellenar paneles de vidrio translúcidos para aplicaciones con luz natural.

La primera innovación es un método para crear aerogeles reforzados con polímeros. El método modifica la superficie del gel al reaccionar con un polímero. El resultado es que la superficie interior del aerogel obtiene una fina capa de polímero, que lo refuerza considerablemente.

La segunda innovación es un método para crear aerogeles compuestos completamente de polímeros. Estos aerogeles a base de polímeros son extremadamente resistentes y flexibles. Además, se pueden transformar en una película delgada y flexible.

Aerogeles en vuelo

La NASA tiene un proyecto denominado Desacelerador Aerodinámico Inflable Hipersónico (HIAD). El HIAD es un vehículo de reentrada inflable que se pliega y se guarda dentro de un vehículo de lanzamiento. Antes de entrar en la atmósfera, el HIAD se infla y se vuelve rígido. Esto ayuda a la nave espacial a reducir su velocidad, descender con seguridad y aterrizar en la Tierra, Marte o cualquier otro planeta con atmósfera.

El HIAD permite transportar masas mayores a través de la atmósfera de forma más lenta y segura, y reduce el calor al que está sometido. El HIAD está recubierto por un Sistema de Protección Térmica Flexible (SFT), que utiliza aerogeles como aislante para proteger la carga útil.