Il materiale futuristico fatto al 99% di aria e più resistente dell'acciaio: ecco come intendono utilizzarlo oggi

Nella nostra vita quotidiana siamo circondati da materiali così comuni che quasi non li mettiamo in discussione: vetro, plastica, acciaio, legno. Sono così integrati nelle nostre routine quotidiane che diamo per scontato che l'innovazione in questo campo abbia già raggiunto il suo limite.

Tuttavia, mentre continuiamo a utilizzare le stesse risorse di sempre, nei laboratori vengono sviluppate sostanze che sembrano uscite direttamente dalla fantascienza. Materiali quasi invisibili e ultraleggeri, in grado di isolare dal freddo estremo o di resistere a impatti inimmaginabili. Uno di questi, forse il più sorprendente, è l'aerogel.

Il materiale quasi invisibile che sfida le leggi della fisica

L'aerogel è un materiale solido estremamente poroso, composto per il 99% da aria. A prima vista, assomiglia a una nuvola congelata o a un pezzo di fumo solidificato. La sua struttura interna è costituita da una rete tridimensionale di nanoparticelle, solitamente silice, che intrappola l'aria in milioni di minuscoli pori.

Ciò che affascina è che, nonostante l'aspetto fragile, l'aerogel può essere incredibilmente resistente. Alcuni tipi possono sopportare carichi enormi senza deformarsi e, in rapporto al loro peso, possono essere più resistenti dell'acciaio. Inoltre, è uno degli isolanti termici più noti: il calore riesce a malapena a penetrarlo.

Da un esperimento fallito alla rivoluzione scientifica

La verità è che questo materiale non è così nuovo come potrebbe sembrare a prima vista. Fu sviluppato per la prima volta nel 1931 dallo scienziato americano Samuel Kistler, che cercava un modo per rimuovere il liquido da un gel senza farlo collassare. Il risultato fu un solido quasi etereo, leggero come l'aria.

Per decenni, la sua produzione è stata costosa e complessa, limitandone l'uso in ambito scientifico. Solo alla fine del XX secolo la tecnologia ha consentito una produzione più stabile e su larga scala, aprendo le porte ad applicazioni nel mondo reale.

Di cosa è fatto e perché è diventato un materiale chiave

L'aerogel può essere prodotto a partire da vari materiali, sebbene l'aerogel di silice sia il più comune. Esistono anche versioni realizzate in carbonio, ossido di alluminio o persino polimeri organici. Il processo prevede la creazione di un gel tradizionale e la sostituzione del liquido al suo interno con gas mediante tecniche di essiccazione supercritica, impedendo alla struttura di collassare.

La chiave dell'aerogel risiede nella sua combinazione di proprietà: estrema leggerezza, elevata resistenza meccanica ed eccezionale capacità isolante. Questo lo rende un materiale strategico in un contesto in cui l'efficienza energetica e la riduzione del peso sono sempre più importanti.

In un mondo ossessionato dal risparmio energetico, dalla riduzione delle emissioni e dalla creazione di dispositivi più compatti, l'aerogel offre soluzioni che nessun materiale tradizionale può eguagliare.

Gli usi più sorprendenti di questo solido a base d'aria:

Uno dei primi grandi utilizzatori dell'aerogel è stata l'industria aerospaziale. La NASA lo ha utilizzato per catturare particelle di polvere cosmica e come isolante termico nelle sonde spaziali. La sua capacità di resistere a temperature estreme lo rende ideale per missioni oltre la Terra.

In edilizia, viene utilizzato come isolante in edifici ad alta efficienza energetica. Può essere applicato su pareti, finestre o tetti, riducendo drasticamente la dispersione di calore senza aggiungere troppo peso o spessore.

Nel settore energetico, viene utilizzato per isolare condotte industriali, raffinerie e sistemi criogenici. La sua resistenza al fuoco e il peso ridotto lo rendono superiore agli isolanti tradizionali.

Ha anche applicazioni mediche, come bende termiche, protesi leggere e sistemi di somministrazione controllata di farmaci. In elettronica, il suo utilizzo è oggetto di ricerca per proteggere componenti sensibili al calore e creare dispositivi più compatti.

E sebbene rimanga più costoso dei materiali convenzionali, l'aerogel è sempre più presente nei prodotti commerciali, dalle guaine ultraleggere con isolamento termico ai pannelli high-tech per abitazioni sostenibili.