domingo, 25 febrero, 2024

Investigadores de la UCLM obtienen aerogeles de gran capacidad aislante térmica con un método innovador

Estudio desarrollado por el Laboratorio de Catálisis y Materiales del grupo de investigación TEQUIMA

Investigadores del Laboratorio de Catálisis y Materiales del grupo de investigación TEQUIMA de la Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM) ha desarrollado con éxito un método innovador que ha permitido sintetizar de forma sostenible aerogeles de poliuretano en medio acuoso mediante acetona y liofilización y a posicionarlos como materiales de gran capacidad aislante térmica. El aerogel es un material coloidal y amorfo similar a un gel, en el cual el componente líquido es reemplazado por un gas, generalmente aire, durante el proceso de secado, obteniendo como resultado un material sólido altamente poroso y de muy baja densidad, con ciertas propiedades muy prometedoras entre las que se encuentra su enorme capacidad de aislante térmico.

El estudio, desarrollado por los investigadores María Luz Sánchez, Amaya Romero, Darío Cantero y Esther Pinilla en el marco del proyecto europeo BIOMAT y publicado en la revista Materials Science, analiza la morfología, la estructura química, las propiedades térmicas y mecánicas de los aerogeles obtenidos mediante diversas técnicas, como microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR), ángulo de contacto, análisis termogravimétrico (TGA), calorimetría diferencial de barrido (DSC) y análisis mecánico dinámico (DMA).

Los resultados, según explican los investigadores, revelan una fuerte influencia del contenido en sólidos en el hidrogel (2-15 por ciento en peso) en la densidad y conductividad térmica de los aerogeles. A medida que aumenta el contenido sólido en los aerogeles de poliuretano en medio acuoso, la densidad y la conductividad térmica muestran una tendencia al alza para materiales con contenido en sólidos del 2.5 y 10 por ciento, mientras que su elasticidad disminuye. Los materiales con contenido en sólidos más bajos (2,5 %) o más altos (15 %) no presentaron valores de densidad ni procesabilidad adecuados debido a su alta deformabilidad y dureza, respectivamente.

Los investigadores manifiestan que el método utilizado en el trabajo destaca por su “enfoque sostenible”, al utilizar liofilización, y por ofrecer una alternativa “eficiente y rentable” para la preparación de materiales tipo aerogel. Asimismo, añaden que los aerogeles resultantes exhiben una alta procesabilidad, lo que los posiciona como aislantes térmicos ideales. “La capacidad de ajustar las propiedades de los aerogeles según el contenido sólido los hace versátiles para diversas aplicaciones, desde la industria de la construcción hasta la tecnología de aislamiento térmico en dispositivos electrónicos. Este enfoque novedoso ofrece un potencial significativo para el desarrollo de materiales avanzados con propiedades personalizables para aplicaciones específicas”, concluyen.

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