Aerogeles de cerámica de doble índice negativo para el superisolante térmico

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología
• Ingeniería térmica

Sus antecedentes:

• Los aerogeles de cerámica son prometedores para el aislamiento térmico.
• Sin embargo, sufren de baja estabilidad mecánica y degradación por choque térmico.

Objetivo del estudio:

• Diseñar y sintetizar aerogeles cerámicos de arquitectura hiperbólica.
• Para mejorar la estabilidad mecánica y térmica para aplicaciones extremas.

Principales métodos:

• Fabricación de aerogeles de cerámica con paredes de doble cristal con nanocapas.
• Caracterización de las propiedades estructurales, mecánicas y térmicas.
• Pruebas bajo fuertes golpes térmicos y tensiones de alta temperatura.

Principales resultados:

• Se obtiene el coeficiente de Poisson negativo (-0,25) y el coeficiente de expansión térmica negativo (-1,8 × 10-6/°C).
• Demostradas densidades ultrabajas (~0,1 mg/cm3), superelasticidad (hasta el 95%) y pérdida mínima de resistencia después del choque térmico.
• Exhibición de una conductividad térmica ultrabaja en el vacío (~2,4 mW/mK) y en el aire (~20 mW/mK).

Conclusiones:

• Los aerogeles de cerámica desarrollados presentan una robustez mecánica y térmica superior.
• Este sistema de materiales es ideal para el superaislamiento térmico en entornos extremos, incluidas las aplicaciones de naves espaciales.