Un nuevo El gel superaislante desarrollado por investigadores de CU Boulder podría aumentar drásticamente la eficiencia energética de los rascacielos y otros edificios. y podría algún día ayudar a los científicos a construir hábitats similares a invernaderos para los colonos en Marte.

El "aerogel, "que parece una lente de contacto de plástico aplanada, es tan resistente al calor que podrías poner una tira en tu mano y un fuego encima sin sentir nada. Pero a diferencia de productos similares en el mercado, el material es mayormente transparente.

"La transparencia es una función habilitadora porque puede usar este gel en Windows, y podrías usarlo en hábitats extraterrestres, "dijo Ivan Smalyukh, profesor del Departamento de Física. "Podrías recolectar la luz del sol a través de ese material aislante térmico y almacenar la energía en el interior, protegiéndose de esas grandes oscilaciones de temperatura que tiene en Marte o en la Luna ".

El gel del grupo también es más barato de producir porque proviene de orígenes humildes:el desperdicio de cerveza.

Los aerogeles son al menos un 90 por ciento de gas en peso, Smalyukh explicó, pero su característica definitoria es el aire. Sus películas delgadas están formadas por patrones entrecruzados de material sólido que atrapan el aire dentro de miles de millones de poros diminutos. similar a las burbujas en plástico de burbujas. Es esa capacidad de captura lo que los convierte en tan buenos aislantes.

"Creas una red muy tortuosa de estas nanopartículas que se unen en el aerogel, evitando que pase el calor, "Dijo Smalyukh.

La mayoría de los aerogeles disponibles actualmente, sin embargo, son opacos, un gran problema si desea utilizarlos para revestir ventanas.

Para hacer un tipo diferente de gel, Smalyukh y sus colegas comienzan con la celulosa de azúcar vegetal común. Controlando cuidadosamente cómo se unen las moléculas de celulosa, el equipo puede orientarlos en un patrón de celosía. Ese patrón es tan uniforme él dijo, que deja pasar la luz sin molestias, dando al gel su apariencia transparente.

Los investigadores pueden producir celulosa agregando bacterias especializadas a una amplia gama de desechos de alimentos. El equipo ha estado conduciendo a las cervecerías en el área de Boulder para recolectar tarrinas de mosto de cerveza, o el líquido residual producido durante el proceso de elaboración de la cerveza.

"Así que no solo estamos reciclando y evitando que este valioso material ingrese al vertedero, pero también producimos esta materia prima de forma económica, "dijo Andrew Hess, un doctorado estudiante de física en CU Boulder.

El producto final de los esfuerzos del equipo es un delgado, película flexible que es aproximadamente 100 veces más ligera que el vidrio.

Eso podría ser especialmente útil para edificios en los Estados Unidos. Según el Departamento de Energía, Aproximadamente una cuarta parte de la energía que se gasta para calentar y enfriar edificios en los Estados Unidos se destina a compensar la pérdida de calor a través de las ventanas. potencialmente cuesta a los operadores de edificios miles de millones de dólares por año.

"Estamos imaginando un producto de modernización que básicamente sería una película de pelar y pegar que un consumidor compraría en Home Depot, "Dijo Hess.

Smalyukh y sus colegas han estado explorando asociaciones con empresas de fabricación de ventanas y, a principios de este verano, su proyecto fue nombrado uno de los ganadores de la competencia iTech 2018 de la NASA. Este concurso nacional busca tecnologías vinculadas a la Tierra que algún día podrían ayudar a las personas a viajar al espacio.

"Hasta ahora, nuestro enfoque se ha centrado en las ventanas, "Dijo Hess." Sin embargo, también vemos que nuestra tecnología permite muchas otras aplicaciones, incluyendo ropa elegante, para aislar automóviles y proteger a los bomberos ".