El aerogel es considerado uno de los materiales más sorprendentes y eficientes del mundo. A pesar de que su apariencia es muy frágil y delicada, su estructura se compone en un 99,8% de aire y es capaz de resistir hasta 2.000 veces su peso. Este increíble material tiene una gran cantidad de aplicaciones, pero una de las más destacables es su uso como aislante. En este artículo te explicamos todo lo que necesitas saber sobre el aerogel y por qué podría ser una opción perfecta para aislar tu hogar u oficina.
El aerogel es una categoría de geles sólidos de baja densidad en los que el líquido ha sido reemplazado por gas o aire. Aislar toda su casa con aerogel suena loco al principio, pero la verdad es que este aislamiento puede resultar bastante efectivo.
Este artículo discutirá todo lo que necesita saber sobre el aerogel y por qué podría ser bueno para el aislamiento.
¿Qué es el aerogel?
El marco estructural del aerogel suele estar compuesto de sílice. Por lo tanto, el aerogel de sílice a menudo se conoce simplemente como «aerogel». Sin embargo, se han utilizado otros materiales estructurales para fabricar aerogeles, que incluyen:
- Oxido de hierro
- Cobre
- Carbón
- Oro
- Polímeros orgánicos
Independientemente del material que se utilice, el aerogel generalmente tiene una apariencia casi transparente. El alto contenido de gas del aerogel también le otorga muchas propiedades distintas, como una conductividad térmica muy baja, una porosidad extremadamente alta y una densidad increíblemente baja.
¿Qué hace que el aerogel sea un buen aislante térmico?
La parte sólida del aerogel de sílice se compone de diminutos grupos tridimensionales entrelazados. Constituyen solo el tres por ciento del volumen y son conductores extremadamente malos. El aire en los poros microscópicos constituye el resto del volumen del aerogel.
Este aire no tiene mucho espacio para moverse, evitando tanto la conducción como la convección en fase gaseosa. Debido a estas características, el aerogel es el aislante térmico sólido y más efectivo de menor densidad del mundo.
Ventajas del aislamiento de aerogel
Baja Densidad y Conductividad Térmica
El aerogel parece translúcido porque gran parte del material es solo aire, lo que también explica su densidad increíblemente baja. Son los sólidos más livianos de la tierra, e incluso un bloque de aerogel de seis pies solo pesará menos de una libra.
El aerogel también es especialmente valorado por su increíblemente baja conductividad térmica, que puede ser tan baja como 0,015 W m-1 K-1.
Alto Aislamiento Térmico
Una de las propiedades físicas distintivas de Aerogel es su increíble aislamiento térmico (0,023 W/mK a 100 ˚C). Cuando se utiliza para el aislamiento térmico, el aerogel mejora de manera efectiva la eficiencia energética del equipo, lo que también ayuda a reducir las emisiones y los costos de energía.
Naturaleza hidrofóbica
El aerogel tiene una alta capacidad de repeler el agua. Además, gracias a su naturaleza hidrófoba, puede proteger los componentes operativos y aislantes contra la corrosión y los daños causados por la humedad.
Alta durabilidad
El aerogel puede mantener su forma en ambientes de alta temperatura y no se aglomera, se hunde ni se agrieta como otros aislantes. Como resultado, resiste razonablemente bien los impactos, las vibraciones y el tráfico frecuente. Además, se puede reutilizar después de una inspección exhaustiva.
La excelente durabilidad permite que el aerogel tenga una vida útil considerablemente más larga.
Aplicación fácil
Las mantas más delgadas permiten instalación más fácil y remoción para reparaciones y mantenimiento, reduciendo costos y tiempo de instalación.
Increíbles propiedades acústicas
El aerogel tiene excelentes propiedades acústicas y ofrece un aislamiento acústico mucho mejor que las formas de poliuretano.
Contras de aerogel
Proceso de fabricación difícil
A pesar de los avances en la tecnología de producción, el aerogel sigue siendo bastante difícil de fabricar.
El panel de aerogel más extenso que la industria ha logrado fabricar fue de 90 x 90 cm. Y estas dimensiones solo fueron posibles gracias a máquinas muy avanzadas.
Si estuviera buscando aerogeles para comprar, el tamaño más grande que podría comprar es 30 x 30 cm. Es necesario realizar pedidos especiales para tamaños más grandes.
Precio
El precio es otra razón por la que muchas personas dudan en usar aerogel.
Como se mencionó, el aerogel es el aislante térmico más efectivo. Por lo tanto, va acompañado de una etiqueta de precio considerable.
Además, el costoso proceso de fabricación significa que el costo finalmente se traslada a los compradores. Debido a esto, un aerogel de sílice con dimensiones de 2,5 cm x 2,5 cm x 1 cm cuesta más de $50.
fragilidad
Uno de los principales desafíos que enfrenta la industria del aerogel es su naturaleza frágil. Si bien el material es bastante fuerte y puede soportar varias veces su peso, no se sostiene bien bajo tensión.
Aplicaciones potenciales para aerogel
El aerogel se ha utilizado como material aislante durante años. Actualmente, puede encontrarlo en trajes de neopreno, pinturas y cosméticos.
El uso de aerogeles en la industria aeroespacial también ha aumentado con el tiempo. En particular, se usó en los trajes espaciales de la NASA por su naturaleza increíblemente duradera y liviana.
El material único en su tipo también se usó como material aislante que mantuvo caliente al Mars Exploration Rover durante su misión.
Una de las aplicaciones más contemporáneas del aerogel incluye su uso como aislante para edificios. El aislamiento de viviendas con aerogel incluye productos como láminas de aerogel y mantas de aerogel.
Ventanas de aerogel son otra tecnología innovadora que intercala aerogel entre dos láminas de vidrio. Son más ligeras que las ventanas de vidrio de triple capa y ofrecen un nivel de aislamiento mucho mayor.
Un invento reciente conocido como aerogel de algodón está ganando popularidad en varias industrias. Por ejemplo, este material se puede utilizar como aislante para sustituir las chaquetas voluminosas tradicionales.
Una aplicación sorprendente es el aerogel de algodón como dispositivo de control de hemorragias. Se puede insertar en un corte sangrante, donde luego se expandirá, aplicando presión sobre la herida y deteniendo el sangrado.
Aerogel frente a otros aislantes
Hay varios materiales utilizados para el aislamiento. Aquí, compararemos algunos de los tipos más comunes de aisladores con aerogel para que pueda tomar una decisión informada.
Aerogel vs fibra de vidrio
Debido a cómo se fabrica la fibra de vidrio, puede reducir la transferencia de calor y es un excelente aislante no inflamable. Otro beneficio de la fibra de vidrio es su bajo costo.
La principal desventaja de la fibra de vidrio es el peligro de manipularla. El polvo de vidrio y los diminutos fragmentos de vidrio pueden dañar los pulmones, los ojos o la piel si no se toman las precauciones de seguridad adecuadas durante la instalación.
A diferencia de la fibra de vidrio, el aislamiento de aerogel es eficiente. Aerogel también ha visto disminuciones en los costos, a medida que gana popularidad en varios mercados.
Aerogel vs Lana Mineral
La lana mineral se refiere a varios tipos de aislamiento, como la lana de vidrio y la lana de roca. Se puede comprar como material suelto o en bloques.
La mayoría de las lanas minerales no contienen aditivos para hacerlas resistentes al fuego. Por lo tanto, en condiciones de calor extremo, la lana mineral no es una excelente opción por sí sola. En cambio, tendrá que usarlo con formas de aislamiento más resistentes al fuego que pueden ser más costosas.
Aerogel es increíblemente resistente al fuego y es una opción perfecta para ambientes de temperatura fría y caliente.
Aerogel vs Celulosa
El aislamiento de celulosa es probablemente uno de los tipos de aislamiento más respetuosos con el medio ambiente. La celulosa se fabrica con papel reciclado, cartón y otros materiales de papel. Al no contener oxígeno, es altamente resistente al fuego.
Sin embargo, puede desencadenar alergias al polvo de los periódicos. Además, encontrar personas capacitadas para instalar este aislamiento es relativamente difícil.
El aerogel y la celulosa son casi iguales cuando se trata de resistencia al fuego y propiedades ecológicas, pero el aerogel es mucho más fácil de manejar e instalar.
Conclusión
Si bien el aerogel es una buena opción para el aislamiento, debe tener en cuenta sus inconvenientes para tomar una decisión justa y razonable.
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