Un blocchetto di aerogel. Sembra evanescente come un ologramma, ma in realtà è solidissimo. Crediti: Nasa/JPL
Lo chiamano «fumo solido». E in effetti ha proprietà che definire stupefacenti è poco. Ma non c’entra nulla con ciò che i più maliziosi fra i lettori già staranno immaginando. Questo arriva dritto dritto dai laboratori NASA, ed è il materiale solido più leggero e più isolante al mondo. È un aerogel, ovvero una schiuma solida composta al 99.8 percento di aria.
Gli aerogel tradizionali sono utilizzati da decenni per le applicazioni più varie, compresa la realizzazione del “racchettone spaziale” grazie al quale la sonda Stardust catturò, nel gennaio del 2004, campioni di polvere della coda della cometa Wild 2 per riportarli a Terra (vedi la scheda sul sito dell’INAF di Napoli, che partecipò all’analisi dei campioni). Quello presentato in questi giorni al 244esimo meeting della American Chemical Society è una sorta di aerogel dopato, fino a 500 volte più resistente dei suoi predecessori in silice.
Due le tecniche di produzione del nuovo materiale. In un caso, gli scienziati hanno alterato l’architettura interna dell’aerogel in silice tradizionale aggiungendo un polimero che ne irrobustisce la struttura. Nell’altro, invece, sono partiti da un polimero plastico incredibilmente resistente, la poliimmide, ulteriormente rafforzato da supporti incrociati. «Uno strato sufficientemente spesso è in grado di sostenere il peso di un’autovettura», dice Mary Ann Meador, del Glenn Research Center di Cleveland della NASA, in Ohio, dove insieme ai colleghi ha sintetizzato la sostanza. «Ma i nuovi aerogel possono essere prodotti anche in forma sottile, pellicole così flessibili da aprire la strada a una grande varietà di applicazioni industriali e commerciali».
In particolare, è il materiale perfetto laddove occorra un eccellente isolamento termico abbinato a un peso e a un ingombro ridotti. Per la realizzazione di capi d’abbigliamento e sacchi a pelo hi-tech, per esempio, ma anche per rivestire frigoriferi e congelatori con maggiore efficacia e minori spessori di quanto non avvenga oggi. Per non parlare delle mura domestiche: stando a quanto riferito da Meador, a parità di spessore il nuovo aerogel ha un potere isolante da 5 a 10 volte superiore a quello dei migliori materiali adottati attualmente. Così che per ottenere un isolamento termico equivalente a una parete di 7-8 centimetri di lana di vetro è sufficiente un foglio di aerogel spesso appena 6 millimetri.
Ma è lassù nello spazio, al di fuori dell’atmosfera terrestre, che la NASA non vede l’ora di mettere alla prova la miracolosa sostanza. L’ambizione è quella di sfruttarne la flessibilità, la leggerezza e la resistenza per realizzare uno scudo termico gonfiabile, come un pallone, da attivare nella fase di rientro in atmosfera delle capsule provenienti dalla Stazione spaziale. Anche le tute per gli astronauti, però, potrebbero trarre parecchi vantaggi dal suo potere isolante.