ANTECEDENTES HISTÓRICOS DEL AEROGEL

1. ANTECEDENTES HISTÓRICOS DEL AEROGEL

Los primeros aerogeles se crearon a finales de los años 20 por Samuel Kistler, un instructor de pregrado en la Universidad del Pacífico en Stockton, California. Existe información contradictoria sobre la fecha precisa de su creación, y su motivación para la producción de ellos, pero a lo largo de los años veinte Kistler había estado trabajando con fluidos supercríticos (fluidos alta presión sobre el punto de ebullición). Ya sea por diseño o accidente Kistler encontró una manera de extraer el líquido de un gel de sílice húmedo, dejando atrás a su sólida estructura. En la década de 1930, Kistler continuó sus experimentos con los aerogeles, el estudio de algunas de sus propiedades térmicas y catalíticas (Ayers, 2012).

Los primeros aerogeles comerciales fueron producidos en 1942 por la Corporación Mosanto, bajo el nombre comercial Santocel. El proceso implicaba el remojo de una solución de silicato de sodio en ácido sulfúrico, entonces repetidamente este se lavaba en alcohol antes de secarlo a alta presión. Mosanto describe el producto como "una luz, friable, sólido ligeramente opalescente que contiene cerca de 95 por ciento de volumen de aire. Es un material muy efectivo aislando el calor”. Mosanto afirmó haber producido aerogeles con densidades de 1.8 libras por pie cúbico (29 kg/m3), pero su producción normal era entre tres y cinco libras por pie cúbico (48 a 80 kg/m3) (Ayers, 2012).

Mosanto Santocel fue comercializado principalmente como agente mateante para pinturas y barnices. Sus aplicaciones, aunque no numerosas, eran tan variadas como el aislamiento térmico en los congeladores domésticos hasta un ingrediente de Napalm. Sin embargo, debido a su alto costo de fabricación, la producción de Mosanto aerogel fue discontinuada en 1970 (Ayers, 2012).

El interés en los aerogeles y su conductividad térmica muy baja aumentó en la década de 1980, ya que la conservación de la energía se volvió cada vez más importante, pero la producción que demanda altos costos aún impide su uso generalizado (Ayers, 2012).

Sólo en los últimos 20 años los aerogeles se han utilizado de forma práctica. La NASA fue la primera que los utilizó como aislante para el fuselaje de las naves espaciales. En la década de los 90 empezó a utilizarse en temas muy puntuales; por ejemplo, el robot que pisó el planeta Marte para recoger muestras estaba revestido de un aerogel con el objetivo de que los mecanismos de este no se oxidaran en la fría noche marciana, con temperaturas que alcanzan los 100 grados bajo cero.

2. AEROGELES: CONCEPTO

Los aerogeles son materiales sólidos muy porosos que contienen en su mayoría aire y su primera preparación tuvo lugar en 1931 cuando Samuel Stephens Kistler utilizó una técnica conocida como secado supercrítico para eliminar el disolvente a partir de un gel (una red sólida que encapsula su disolvente) tal que, "sin evaporación de líquido puede ocurrir consecuentemente, no hay contracción del gel que puede ser provocada por las fuerzas capilares en su superficie” . Desde entonces, en las seis décadas siguientes ha habido avances significativos tanto en el uso de nuevos precursores para formar geles como en la eliminación de los disolventes desde ellos. Estos avances simplificaron enormemente la preparación de aerogeles, y a su vez, han mejorado su viabilidad económica

...