D'accord, sauvegardons, émergente peut être un peu trompeur, car les aérogels ont été inventés il y a des décennies! Principalement utilisés dans les applications de la NASA, les aérogels, qui sont les matériaux solides les plus légers du monde, ont été très difficiles à saisir à la fois au sens propre et au sens figuré jusqu'à récemment. Les aérogels sont incroyablement légers (seulement trois fois plus lourd que l'air!), solide et hautement isolant et sont maintenant utilisés comme isolants réels.
Que sont les aérogels?
La façon la plus simple d'expliquer les aérogels est de les comparer à Jell-O. Lorsque le jello est laissé de côté, il se dessèche, rétrécit et là où se trouvaient autrefois des liquides se trouvent des milliers de minuscules pores. Les aérogels sont créés essentiellement de la même manière, sauf par un procédé appelé aérogels de «séchage supercritique» sont faits pour ne pas rétrécir lorsque le liquide est extrait, et ils maintiennent généralement 90 à 99% de leur original le volume. Bien qu'il soit principalement composé d'air à ce stade, il peut également contenir 500 à 4000 fois son poids. C’est à cause de cette composition que les aérogels ont une très faible conductivité thermique, peuvent résister à des températures très élevées et sont résistants à l'eau, contrairement à la plupart des autres isolants qui doivent être traités chimiquement pour avoir ces propriétés.
Types d'aérogels
L'aérogel ne se réfère pas à une substance particulière, mais à la géométrie de la substance. Sauf indication contraire, les aérogels sont le plus souvent en silice, ou en carbone, mais ils peuvent en réalité être constitués de plusieurs types de matières premières. Les aérogels de silice sont généralement transparents et peuvent avoir une dominante bleue.
Les aérogels comme isolants
La densité incroyablement faible et la surface élevée des aérogels en font à la fois un excellent matériau structurel léger ainsi qu'un super isolant. Les aérogels fournissent la valeur R par pouce la plus élevée que tout autre isolant sur le marché et ils ont une note supérieure à 10 par pouce par rapport au R-6 pour l'isolation à cellules fermées et au R-3 pour la fibre de verre. Cependant, l'aérogel à l'état brut est très fragile et rigide, il doit donc être combiné avec d'autres matériaux pour être utilisé dans des applications réelles.
En raison de leur nature translucide, les aérogels de silice fonctionnent bien lorsqu'ils sont pris en sandwich entre des couches de verre. C'est dans ce type d'application que le potentiel isolant des aérogels est vraiment excitant, car les fenêtres et le verre sont parmi les points les plus faibles d'un bâtiment. Remplir les fenêtres d'aérogel augmenterait leur valeur d'isolation tout en conservant leur qualité transparente. Ce type d'application a été observé dans les plus récents Décathalon solaire compétition.
L'autre type commun d'isolation en aérogel les utilise sous forme de couverture. Dans cette application, les aérogels sont tissés avec une fibre pour les rendre flexibles. Ces nattes peuvent être enroulées autour de tuyaux, placées sur des murs courbes et installées dans des cavités. Sur les bâtiments à ossature, de fines bandes d'aérogel peuvent être appliquées sur les poteaux pour éviter les ponts thermiques. Parce que les aérogels de ce format sont tissés avec des fibres, ils sont opaques, généralement blancs ou gris.
Produits d'aérogel
En raison des coûts élevés, l'aérogel a été principalement utilisé dans des applications industrielles haut de gamme, telles que les oléoducs et les gazoducs isolants, les vaisseaux spatiaux isolants de la NASA et utilisé comme collecteur de poussières espacées.
Cependant, avec les progrès technologiques et certaines baisses de prix, plusieurs sociétés proposent une variété de produits d'aérogel pouvant être utilisés dans des applications même résidentielles:
• Cabot: Le Nanogel de Cabot est utilisé pour isoler les fenêtres, envelopper les tuyaux de pétrole et de gaz, est tissé dans des vêtements d'extérieur et sous forme de granulés et de couvertures pour les applications de construction.
• Aérogels d'Aspen: Le produit Aspen Aerogels Spaceloft est disponible sous forme de matelas pour remplacer l'isolation traditionnelle en fibre de verre et cellulose. Il offre la valeur R la plus élevée, à 10,3, que tout autre produit sur le marché.
• ThermaBlok: Thermablok fabrique une bande auto-adhésive d’isolant en aérogel qui peut être appliquée directement sur les poteaux pour empêcher le «pont thermique», qui est la conduction thermique à travers les poteaux.
