Los aerogeles son materiales que parecen de otro mundo. Son sustancias coloidales parecidas a los geles normales que conocemos, pero el componente líquido se sustituye por un gas. El resultado se conoce también como humo helado y tiene una densidad muy baja (del orden de 1 mg /cm3; es decir, del mismo orden que la del aire y de tres órdenes menos que la del vidrio).
Y aunque se parece a una esponja, no tiene que ver nada con ella. Al contrario, sus propiedades son inesperadas. Por ejemplo, son fantásticos aislantes térmicos, como puede verse en la imagen de cabecera y en la siguiente:
Esta propiedad extraordinaria la deben al efecto Knudsen, consistente en la reducción de la conductividad térmica de los gases cuando se encuentran en cavidades de tamaño tal que quedan muy restringidos los movimientos de sus partículas.
Los aerogeles contienen entre un 90 y casi y un 99,8% de aire, por lo que son semitransparentes. Sin embargo, su consistencia es parecida a la de la espuma de poliestireno, pudiendo soportar grandes pesos como se ve en la siguiente imagen, en la que un trozo de aerogel de solo 2 gramos de peso resiste el peso de un ladrillo de 2,5 kg con poca deformación.
Cuando caen al suelo rebotan como si de un sólido se tratase, haciendo un ruido metálico peculiar.
Poseen un índice de refracción bajísimo para un sólido (1,0). La velocidad del sonido a través de ellos es también muy baja: unos 100 m/s.
Composición de un aerogel
¿Y de que está hecho un aerogel? Los más comunes se fabrican con el mismo componente de la arena de la playa: dióxido de silicio. Más exactamente, se pueden hacer a partir de gel de sílice. O con otros óxidos, como el de aluminio o el de cromo. Hay aerogeles orgánicos; el de agar es un ejemplo.
Se ha conseguido crear un aerogel de grafito (aerografito); también un aerogel de grafeno (aerografeno) con una densidad de solo 0,16 mg/cm3, es decir, ¡la décima parte de la del aire!, la más baja jamás alcanzada.
Se utilizan en una gran variedad de aplicaciones. La NASA los ha enviado al espacio para recoger polvo; se piensa en emplearlos como aislantes térmicos en trajes de buzos y se elucubra sobre la posibilidad de utilizarlos para absorber metales pesados contaminantes del agua. Si se consigue hacerlos más transparentes serían excelentes ventanas aislantes.
Y aunque por sus características parecen un material de última generación, lo aerogeles ya tienen la respetable edad de casi un siglo. El primer aerogel lo creó el ingeniero químico norteamericano Steven Kistler en 1931.
Todo vino de una apuesta con un amigo consistente en si sería posible reemplazar el líquido que contienen las gelatinas por gas sin que ello supusiera una disminución de volumen del producto resultante.
