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1 de Mayo de 2015
Materiales

Espumas superaislantes

A partir de nanocelulosa y otros compuestos naturales se ha obtenido un nuevo material nanoestructurado que ofrece aislamiento térmico y resistencia a la ignición.

Una estructura de macroporos tubulares constituye la base del nuevo material aislante. Estos poseen un diámetro de entre 10 y 20 micrómetros (en la imagen, corte transversal obtenido mediante microscopía electrónica de barrido) y una longitud de varios milímetros. Los componentes de las paredes de los poros son nanofibras de celulosa (77 %), nanoláminas de óxido de grafeno (10 %), nanofibras de sepiolita (10 %) y ácido bórico (3 %). [BERND WICKLEIN]

La climatización de los edificios supone más del diez por ciento del consumo energético mundial. Cualquier avance que contribuya a mejorar el aislamiento térmico constituye, por tanto, una buena herramienta para reducir el gasto en energía.

Con el propósito de avanzar en la obtención de nuevos aislantes, durante mi estancia posdoctoral en el departamento de química de materiales y ambiental de la Universidad de Estocolmo he participado en el desarrollo de un material que podría reducir drásticamente los costes de climatización de edificios y vehículos. Compuesto principalmente por celulosa, óxido de grafeno y arcillas nanoscópicas, el nuevo aislante es, además, resistente a la ignición por llama.

En la investigación, liderada por Lennart Bergström y Germán Salazar Álvarez, de la Universidad de Estocolmo, han colaborado también Andraž Kocjan, del Instituto Jozef Stefan de Liubliana, Federico Carosio y Giovanni Camino, del Instituto Politécnico de Torino, y Markus Antonietti, del Instituto Max Planck de Coloides e Interfases de Potsdam.

Los aislantes térmicos se utilizan para regular la temperatura. Operan como una barrera física que limita la transferencia de calor a través de fachadas, paredes, techos y pisos. La gran mayoría se obtiene a partir del petróleo; tiene, pues, un origen orgánico (pensemos en polímeros como el poliuretano o el poliestireno). Sin embargo, estos compuestos suelen ofrecer una capacidad aislante insuficiente para reducir el consumo energético. Se consideran buenos aislantes los materiales cuya conductividad térmica se halla por debajo de los 20 milivatios por milikelvin (mW/mK). Al aire le corresponden 24 mW/mK; al poliestireno y a la familia del poliuretano, valores de entre 25 y 45 mW/mK.

Además, esos polímeros suelen ser muy inflamables, por lo que se les añaden compuestos halogenados antiignición. Sin embargo, estos resultan muy tóxicos y corrosivos; una vez liberados en un incendio, pueden causar daños tanto en las personas como en las instalaciones eléctricas. Urge, pues, hallar nuevos aditivos no inflamables e inocuos para la salud y el medio.

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