De cómo ahorrar con un pequeño poro

Si está leyendo esto sentado es muy probable que su asiento esté relleno de espuma. Como el de su coche. O el de su moto.Como el salpicadero recubierto de plástico duro. El frigorífico de su casa cuenta con una espuma de poliuretano que es la referencia en aislamiento térmico, y las bandejas de fruta de los supermercados, en fin, también son de espuma. La foto enmarcada de sus hijos quizá descansa sobre esa espuma conocida como cartón pluma. Y su colchón es de espuma. Hasta en las tuberías de su baño hay espuma.

Materiales celulares, se llaman.

Lo de espuma foam en inglés es una manera más amigable de referirse a ese material que en realidad esconde varios nombres, densidades y propiedades: poliuretano, poliestireno, PVC, poliolefinas...

El Grupo de Investigación en Materiales Celulares de la Universidad de Valladolid lleva desde 1999 trabajando en ese campo. Auspiciado por el catedrático José Antonio de Saja, y continuado por Miguel Ángel Rodríguez Pérez, ha conseguido doce patentes relacionadas con estos materiales. Incluso cuenta con una empresa desgajada de ese grupo, Cellmat Technologies, que ofrece servicios de asesoría a empresas que fabrican componentes relacionados con la espuma.

Para aclarar conceptos.

¿Qué es la espuma? A un nivel muy básico, plástico al que se le inyecta gas y se expande. Ese proceso hace que aparezcan unas celdas de ahí lo de materiales celulares que pueden ser más o menos grandes, cerradas o abiertas. En función de eso forman dos grandes familias de espumas, se podría decir. Las que son rígidas y ofrecen una gran resistencia, por lo que se pueden utilizar, por ejemplo, para reducir el peso de los coches, o como aislamiento térmico. Y las que son flexibles, las de poro abierto, que son las que se emplean en todo lo relacionado con el confort, como los asientos de los vehículos, o como aislamiento acústico, absorbiendo el ruido.

Multidisciplinar

Este grupo ha evolucionado desde su creación de una manera curiosa.De un grupo de físicos que buscaban realizar investigación académica a convertirse en un equipo multidisciplinar que trabaja también a la inversa. Es decir, reciben ideas de empresas que luego tratan de llevar a la práctica. «Ahora son las empresas las que dicen qué tipo de espuma necesitan», explica Rodríguez Pérez. ¿Y por qué les atraen tanto estos materiales a las empresas? Pues básicamente porque supone un ahorro de costes importante, además de otras ventajas en según qué casos. «Muchas empresas de plásticos sólidos buscan introducir gas, aire, para lograr materiales más baratos, más ligeros y que sean igual de resistentes y con el mismo comportamiento», comenta el catedrático.

Un ejemplo de esa carrera global por lograr los mejores materiales es el afán por alcanzar las cotas de resistencia y ligereza que tiene algo tan natural como la madera de balsa. Más ligera que el corcho, cortada en la dirección en la que crece el árbol ofrece una resistencia que la convierte en idónea para rellenar las enormes palas de los molinos de viento, recubierta después por un material que la proteja de las condiciones climatológicas.

Esta madera se da en Centroamérica y Ecuador, y se trata de una especie que crece con rapidez, se tala a los 3 ó 4 años y alcanza una altura de 20 y 25 metros, con troncos de 75 a 90 centímetros de diámetro. «A la densidad de esa madera, con esas propiedades, no se acerca a día de hoy ningún material sintético», confiesa Miguel Ángel Rodríguez.

Ese es uno de los grandes retos en los que trabajan los investigadores en este campo. Hay más, sin embargo.Uno de ellos tiene ocupados a los departamentos de I+D de las multinacionales más relevantes del sector: conseguir poros nanométricos.

Y aquí es donde llega la ciencia ficción. O al menos eso parece.

Rodríguez muestra en la pantalla del ordenador una serie de fotos en las que se aprecian diminutas celdillas. A simple vista es igual que otras. El avance llega cuando se observa la escala de la foto. En el equivalente a una micra han conseguido entre cuatro y cinco poros.

Aislamiento multiplicado

En un milímetro hay mil micras.

¿Qué aplicación tendría esto? Miguel Ángel Rodríguez empieza a hacer cálculos sobre un papel. «En aislamiento térmico, que es un sector brutal, el producto que más se utiliza en España es el poliestireno, que tiene una conductividad de 30 milivatios por metro kelvin». Eso, si sus poros son de un tamaño de cien micras, que es lo usual. «De esos 30 milivatios, 21 se deben a que los poros tienen un gas dentro, y ese gas conduce el calor. Si reduzco los poros mil veces, a 0,1 micras, este término desaparece completamente, porque el tamaño del poro es del orden del tamaño de la molécula de gas. Se reduciría la conductividad a nueve», explica.

O lo que es lo mismo.«A menos conductividad, menor espesor de pared». Se podría aislar térmicamente una pared con el mismo efecto pero con la tercera parte del material empleado. «Si hago el mismo espesor, consigo un aislamiento térmico brutal».

Ellos han conseguido poros de 200 nanómetros. Es decir, 0,2 micras. «Y si alguien consigue desarrollar esto, va a ser un boom». Las mejores industrias y multinacionales, «absolutos monstruos», están trabajando en esto. Y es que aún hay otro paso más allá que explica cómo sería esta revolución de los materiales. «Si reducimos más el poro, en lugar de 0,1, a 0,005 micras, la luz no interaccionaría y el material sería transparente. Tendrías un material con esta conductividad y transparente».Adiós a las ventanas. «¿Cuánto puede tardar esto en desarrollarse? Pues unos diez años».

Y esa es otra de las paradojas de esta revolución de los materiales. Sucede tan a la vista que uno de los grupos punteros a nivel mundial se encuentra en la propia Universidad de Valladolid, y al mismo tiempo es invisible a los ojos.