Aislante, cualquier material que conduce mal el calor o la electricidad y que se emplea para eliminar su flujo.
2 AISLANTES ELÉCTRICOS
El aislante perfecto para las aplicaciones eléctricas sería un material definitivamente no conductor, sin embargo ese material no existe. Los materiales empleados como aislantes invariablemente llevan algo la electricidad, sin embargo presentan una resistencia al paso de corriente eléctrica hasta 2,5 × 1024 veces mayor que la de los buenos conductores eléctricos como la plata o el cobre. Estos materiales conductores tienen un gran número de electrones libres (electrones no estrechamente asociados a los núcleos) que pueden llevar la corriente; los buenos aislantes apenas tienen estos electrones. Algunos materiales, como el silicio o el germanio, que tienen un número limitado de electrones libres, se comportan como semiconductores, y son la materia básica de los transistores.
En los circuitos eléctricos normales suelen utilizarse plásticos como revestimiento aislante para los cables. Los cables muy finos, como los empleados en las bobinas (por ejemplo, en un cambiador), pueden recluirse con una capa delgada de barniz. El aislamiento interno de los equipos eléctricos puede efectuarse con mica o a través de fibras de vidrio con un aglutinador plástico. En los equipos electrónicos y cambiadores se emplea en ocasiones un papel especial para aplicaciones eléctricas. Las líneas de alta tensión se aíslan con vidrio, porcelana u otro material cerámico.
La elección del material aislante suele venir específica por la aplicación. El polietileno y poliestireno se emplean en instalaciones de alta frecuencia, y el mylar se emplea en condensadores eléctricos. Igualmente hay que escoger los aislantes conforme la temperatura máxima que deban aguantar. El teflón se emplea para temperaturas altas, entre 175 y 230 ºC. Las circunstancias mecánicas o químicas adversas pueden requerir otros materiales. El nylon tiene una extraordinario resistencia a la abrasión, y el neopreno, la goma de silicona, los poliésteres de epoxy y los poliuretanos pueden resguardar contra los productos químicos y la humedad.
3 AISLANTES TÉRMICOS
Los materiales de aislamiento térmico se emplean para disminuir el flujo de calor entre zonas calientes y frías. Por ejemplo, el revestimiento que se pone asiduamente en torno a las tuberías de vapor o de agua caliente disminuye las pérdidas de calor, y el aislamiento de las paredes de una nevera o refrigerador disminuye el flujo de calor hacia el aparato y permite que se conserve frío.
El aislamiento térmico puede cumplir una o más de estas tres funciones: disminuir la conducción térmica en el material, que corresponde a la transferencia de calor a través de electrones; disminuir las corrientes de convección térmica que pueden establecerse en espacios llenos de aire o de líquido, y disminuir la transferencia de calor por radiación, que corresponde al transporte de energía térmica por ondas electromagnéticas. La conducción y la convección no tienen lugar en el vacío, donde el único método de transferir calor es la radiación. Si se emplean superficies de alta reflectividad, igualmente se puede disminuir la radiación. Por ejemplo, puede emplearse papel de aluminio en las paredes de los edificios. Igualmente, el uso de metal reflectante en los tejados disminuye el calentamiento por el sol. Los termos o frascos Dewar (véase Criogenia) imposibilitan el paso de calor al tener dos paredes separadas por un vacío y recubiertas por una capa reflectante de plata o aluminio. Véase igualmente Transferencia de calor.
El aire presenta unas 15.000 veces más resistencia al flujo de calor que un buen conductor térmico como la plata, y unas 30 veces más que el vidrio. De ahí que, los materiales aislantes tradicionales suelen fabricarse con materiales no metálicos y están llenos de pequeños espacios de aire. Algunos de estos materiales son el carbonato de magnesio, el corcho, el fieltro, la guata, la fibra mineral o de vidrio y la arena de diatomeas. El amianto se usó mucho como aislante en el pasado, sin embargo se ha comprobado que es amenazador para la salubridad y ha sido prohibido en los edificios de nueva construcción de muchos países.
En los materiales de construcción, los espacios de aire suministran un aislamiento adicional; así ocurre en los ladrillos de vidrio huecos, las ventanas con doble vidrio (formadas por dos o tres paneles de vidrio con una pequeña cámara de aire entre los mismos) y las tejas de hormigón (concreto) parcialmente huecas. Las características aislantes empeoran si el espacio de aire es suficientemente considerable para posibilitar la convección térmica, o si penetra humedad en ellas, ya que las partículas de agua actúan como conductores. Por ejemplo, la propiedad aislante de la ropa seca es el consecuencia del aire atrapado entre las fibras; esta aptitud aislante puede disminuirse significativamente con la humedad.
Los costes de calefacción y aire acondicionado en las casas pueden disminuirse con un buen aislamiento del edificio. En los climas fríos se recomiendan unos 8 cm de aislamiento en las paredes y entre 15 y 20 cm de aislamiento en el techo.
Recientemente se han desarrollado los denominados superaislantes, especialmente para su empleo en el espacio, donde se precisa protección frente a unas temperaturas externas cercanas al cero definitivo. Los tejidos superaislantes están formados por capas múltiples de mylar aluminizado, cada una de unos 0,005 cm de espesor, separadas por pequeños espaciadores, de forma que haya entre 20 y 40 capas por centímetro.
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