Química - Materia

NOTA: esta sección fue discontinuada, contiene artículos antiguos, permanece sólo por si alguien busca este tipo de información.

AEROGEL

EL SOLIDO CON MENOR DENSIDAD

10/05/2002

Una nueva versión del aerogel, la sustancia diseñada para recoger partículas cometarias a bordo de la sonda espacial Stardust de la NASA, ha sido reconocida por el Guinness World Records como el sólido que posee menor densidad del mundo.

El Dr. Steven Jones, del Jet Propulsion Laboratory, fue el responsable del desarrollo del aerogel original, pensado para atrapar a bordo de la Stardust microscópicas partículas de polvo interplanetario y procedentes de cometas. La sonda, que ya ha empezado a capturar algunas muestras, las enviará posteriormente a la Tierra para su análisis en el laboratorio.

Ahora, unos años después, Jones ha creado una nueva versión del aerogel aún más ligera, que sólo pesa 3 miligramos por centímetro cúbico. Con ello, bate el récord anterior, un aerogel que pesaba 5 miligramos por centímetro cúbico.

La sustancia aerogel es dióxido de silicio puro y arena, es decir, el mismo material que se utiliza para fabricar vidrio. Sin embargo, el aerogel es mil veces menos denso porque contiene un 99,8 por ciento de aire. Se prepara en forma de gelatina, mezclando el silicio líquido con un disolvente líquido de rápida evaporación, lo que produce un gel que es después secado en un instrumento especial de presión. La mezcla aumenta su espesor, de manera que con un calentamiento cuidadoso y la despresurización se obtiene una "esponja" cristalina de silicio.

Lo que queda es a menudo llamado "humo sólido", debido a su color nebuloso y transparente, así como por su extremada ligereza. Sin embargo, la aparentemente frágil sustancia dura mucho y además es capaz de resistir el ambiente espacial e incluso un lanzamiento.

Jones cree que ya no es posible, probablemente, conseguir un aerogel menos denso, porque las moléculas de silicio no se conectarían. Tampoco es posible hacerlo más ligero que la densidad del aire, 1,2 miligramos por centímetro cúbico, ya que el material está lleno de él. Para cambiar la densidad, Jones simplemente cambia la cantidad de silicio en la mezcla inicial.

La Stardust usará el aerogel para capturar partículas del cometa Wild 2 en 2004. Pero la NASA ya utilizó esta sustancia como aislante térmico a bordo de la misión marciana Mars Pathfinder, y será empleada de nuevo en 2003, junto al vehículo Mars Exploration Rover.

AEROGELES PARA TODO

27/09/2002

Los sólidos más ligeros y fuertes del mundo, los aerogeles, podrán utilizarse para múltiples aplicaciones, como construir edificios más seguros o fabricar neumáticos que se desgasten más despacio. Su principal característica: son casi tan ligeros como el aire.

Nicholas Leventis, uno de los científicos de la University of Missouri-Rolla más comprometidos en su desarrollo, se muestra entusiasmado con ellos. El proceso es aparentemente sencillo: se toma el material más ligero disponible y se le otorga una fortaleza 100 veces superior, con lo que se obtiene el material más ligero y fuerte conocido por el Hombre. Estas propiedades lo hacen candidato a multitud de aplicaciones. En la práctica, sin embargo, su obtención ha necesitado de muchas décadas de investigaciones.

Los aerogeles fueron desarrollados originalmente en los años 30 del siglo XX. Formados por cristal altamente poroso y plástico, permanecieron como una simple curiosidad hasta los años 60, cuando empezaron a ser considerados como un medio adecuado para almacenar combustible líquido para cohetes. Los primeros aerogeles se construyeron en sílice y tenían una composición química idéntica al vidrio. Hasta ahora, no obstante, eran extremadamente frágiles y absorbían humedad fácilmente, limitando sus aplicaciones prácticas.

Para mejorar su fortaleza, Levantis y sus colegas decidieron entretejer hilos de sílice y poliuretano, pero el material resultante aún era demasiado frágil. A continuación unieron químicamente los hilos de las partículas de cristal con poliisocianato, uno de los dos componentes del poliuretano. El material definitivo resultó ser, como otros aerogeles, tan ligero como el aire, pero su resistencia aumentó 100 veces y se hizo casi insensible a la humedad.

Los aerogeles son también muy resistentes a la transferencia de calor, lo que los hace muy prometedores como aislantes. Seguramente los veremos pronto en ventanas, neveras, termos, etc.

Se utilizarán también en parachoques de automóviles, y en los chalecos antibala, así como en la estructura de vehículos que deban ser ligeros, como aviones y naves espaciales.