Aerogel es el aislamiento perfecto para el hogar. Valor R de R-10,3 por pulgada. Tiene muy baja conductividad térmica, baja densidad y alta porosidad. La mayor parte del aerogel se fabrica a partir de sílice (arena), el compuesto que constituye el 59% de la corteza terrestre, y aire. Los espacios de aire muerto son el principal aislante en la mayoría de los aislamientos. Los productos de aerogel contienen hasta un 99,8% de aire.
¿Qué es el aerogel?
Aerogel es un gel sólido de baja densidad. El líquido se elimina y se reemplaza con gas, generalmente aire. El aerogel también se llama “humo azul”, “humo sólido” y “humo congelado” debido a su apariencia.
La mayoría de los aerogeles están hechos de sílice, que forma la parte sólida de la sustancia. La sílice es un mal conductor del calor. El aire no puede moverse dentro de la sustancia, lo que impide tanto la conducción como la convección del calor. El aerogel es sólo un poco más pesado que el aire. Un metro cúbico pesa 1,5 kilogramos. (35 pies cúbicos pesan 3,3 libras)
Una flor que descansa sobre un trozo de aerogel de sílice, que está suspendido sobre una llama de un mechero Bunsen. Los aerogeles tienen excelentes propiedades aislantes y la flor queda protegida del calor de la llama.
Datos del aerogel:
99,8% aire 39 veces más aislante que el mejor aislamiento de fibra de vidrio 1.000 veces menos denso que el vidrio Utilizado en el rover Mars Pathfinder
Una cita del Dr. Peter Tsou del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA: “Se podría tomar una casa de dos o tres dormitorios, aislarla con aerogel y calentarla con una vela. Pero con el tiempo la casa se calentaba demasiado”.
Cómo ocurrió el aerogel
Aerogel fue creado en 1931 como resultado de una apuesta entre Samuel Stephens Kistler y Charles Learned. ¿Quién podría sustituir el líquido de un tarro de gelatina por gas y no reducir el volumen? Kistler ganó la apuesta.
La liofilización elimina el líquido sin provocar el colapso de la matriz sólida del gel. Los primeros aerogeles se fabricaron a base de sílice. Kistler también utilizó alúmina, cromia y óxido de estaño. A finales de la década de 1980, los fabricantes comenzaron a utilizar carbono para fabricar aerogeles. Otros materiales base utilizados incluyen óxido de hierro, cobre, oro y carbono.
Usos del aerogel
Los departamentos de investigación y desarrollo han ideado múltiples usos para el aerogel, muchos de ellos antes de que los productos aislantes se volvieran viables.
Uso en construcción
Los avances recientes en la reducción de la fragilidad del aerogel hacen del aerogel un producto aislante más versátil. Algunos de los productos y usos incluyen:
Aislamiento de paredes. Puede usarse de forma independiente o laminarse sobre lana mineral o tableros de fibra para proporcionar una mejor resistencia térmica. Claraboyas. Intercalado entre dos capas de Lexan para mejorar el aislamiento. Ventanas. Intercalado entre dos láminas de vidrio, proporciona un mejor valor de aislamiento que las ventanas de triple acristalamiento. Las unidades también son mucho más ligeras. Espacios reducidos. Se puede empaquetar en cavidades pequeñas y estrechas, como el espacio entre las jambas de las ventanas y los marcos de las paredes, sin perder ningún valor R. Envoltura de tubería. Reemplaza la envoltura de fibra de vidrio. Ocupa menos espacio y proporciona un mejor valor de aislamiento. Puente Térmico. Instalado como tiras estrechas y delgadas en la cara interior de los montantes de la pared y las vigas del techo, el aerogel aumenta el valor R general del sistema de pared. Paneles de yeso. Se agrega aerogel a los paneles de yeso para aumentar el valor R de la pared exterior. Yeso. El yeso a base de aerogel aumenta el valor de aislamiento. (Se utiliza al restaurar edificios históricos para agregar aislamiento y al mismo tiempo preservar la apariencia). Equipo Mantas. Evita la disipación de calor y proporciona insonorización.
Otras aplicaciones de aerogel
El aerogel se utiliza en muchos productos; algunos de ellos parecen un poco extraños. Aquí hay algunos.
Raquetas de tenis. Pinturas. Productos cosméticos. Ropa y mantas. Trajes espaciales y trajes de buceo. Absorción de derrames químicos. Entrega de medicamentos. Deshielo de aeronaves. Ojivas termonucleares. Muchos otros.
Beneficios del aerogel:
Los beneficios del aerogel como producto aislante incluyen:
Mejor Aislamiento Térmico. Absorción de sonido. Desecante. A prueba de llamas. Permeable al agua. Hidrofóbico. Altas características repelentes al agua. Reduce la corrosión en ambientes marinos y de alta humedad. Al mismo tiempo, el aerogel deja pasar el vapor. Instalación. Fácil instalación. Se corta con un cúter. Se puede quitar y reemplazar sin dañarlo. Durabilidad. No se apelmaza, no se hunde ni se agrieta. Tiene una vida útil más larga. Ahorra espacio. Utiliza menos espacio que los materiales aislantes tradicionales.
Desventajas del aerogel:
El aerogel puede ser el material aislante perfecto, pero tiene algunos problemas. No es un invento nuevo, pero la industria del aislamiento tardó en adoptarlo y descubrir cómo utilizarlo de forma eficaz. El interés comercial disminuyó alrededor de 1970. El resurgimiento de Aerogel comenzó en la década de 1980 con el uso del producto por parte de la NASA y la expiración de algunas patentes.
Costo. Calcula 2,30 dólares por pie cuadrado para un espesor de 5 mm. Disponibilidad. El aerogel se fabrica en pequeños lotes, lo que limita la distribución masiva. No está disponible en grandes tiendas de suministros para la construcción. Fragilidad. No aguanta la tensión. Respiratorio. Potencial de problemas de las vías respiratorias superiores. EPI. Utilice equipo de protección personal, incluido un respirador y guantes, al manipular aerogel.
Fabricación de aerogeles
Los fabricantes están abordando todos estos problemas y anuncian mejoras periódicamente. Ya se encuentran disponibles innovaciones como la laminación de aerogel sobre productos aislantes como lana mineral, placas de yeso y baldosas.
La Unión Europea y Gran Bretaña están estandarizando las directrices sobre aerogeles. La densidad de población y las zonas de construcción congestionadas llevan a una mayor dependencia de mejores productos de aislamiento e insonorización.
Algunos de los principales fabricantes mundiales de aerogel incluyen:
Aspen Aerogels Aerogel Technologies Svenska Aerogel Holding AB Green Earth Aerogel Technologies Cabot Corporation
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