Aerogel

Samuel S. Kistler, en 1931, hizo una apuesta con su colega Charles Learned, sobre si era posible o no reemplazar el líquido de un tarro de mermelada por un gas sin que el volumen del mismo disminuyera. Como ocurre a veces, el resultado de un experimento que solo tenia como fin el desafío entre dos científicos dio como resultado una sustancia maravillosa: el aerogel.

El aerogel es una sustancia compuesta por dos fases, lo que generalmente se denomina coloide. Pero mientras que en un coloide “normal” se tiene una fase líquida y otra sólida (pequeñas partículas en suspensión dentro del líquido), en el aerogel el componente líquido se ha reemplazado por un gas. Como resultado, esta sustancia tiene propiedades que la hacen única. 

Su estado es sólido, y su densidad es bajísima, pesando solo unos 3 miligramos por centímetro cúbico. Por supuesto, esto se debe a su gran porosidad, lo que le brinda características notables cuando se lo emplea como aislante térmico o acústico. Posee un índice de refracción de 1, muy bajo para un sólido. 

Pero lo que más destaca del aerogel es su poco peso. Al fin y al cabo, está compuesto por hasta un 99,8% de aire, lo que le proporciona una densidad mil veces menor a la del cristal, y es solo unas tres veces más denso que el aire. En algunos ámbitos se lo denomina “humo helado” o “humo sólido”, por su aspecto semitransparente. Al tacto, tiene una  consistencia similar a la espuma plástica. A pesar de su fantasmagórico aspecto, tiene una resistencia mecánica muy elevada: puede soportar más de 1000 veces su propio peso.

Actualmente se pueden fabricar distintos tipos de aerogeles, utilizando como base el sílice, la alúmina, el óxido de cromo, el estaño o el carbono. Su uso industrial más difundido es el empleo como aislante térmico en las ventanas de los edificios para evitar la pérdida de calor (o frío).

Pero los ingenieros están comenzando a realizar experimentos mucho más interesantes con este material. Su poco peso y la capacidad de funcionar como un  aislante térmico lo hacen adecuado para la construcción de estructuras aéreas, lo que permitiría a estas flotar indefinidamente en el aire. Por ejemplo, una cúpula geodésica construida con aerogel sería tan ligera, que la diferencia de temperatura entre el aire del interior con el exterior bastaría para hacerla flotar. Esto reduciría el peso total de la estructura (y su costo), al no necesitar vigas de soporte.

El aerogel traslúcido no permite la fuga de calor pero sí la entrada de radiación solar, tal como lo hace un cristal, lo que se permite la flotación indefinida mientras le dé el Sol. La altura de la cúpula puede variarse simplemente incrementando el diferencial de temperatura interior/exterior.

Si algún día construyésemos dirigibles o globos con este material, podríamos  elevarlos miles de metros y gracias a las diferencias de temperaturas (unos 80ºC a 8.000 metros) flotarían indefinidamente.