Un equip internacional d’investigadors, entre els quals hi ha membres de l’Institut de Ciència de Materials de Madrid (ICMM-CSIC), ha creat una nova escuma multifuncional que combina conductivitat elèctrica, aïllament tèrmic i resistència al foc. El nou material es presenta a la revista Nanoscale Horizons i respon a la necessitat de fer més eficient el consum d’energia en la climatització i la construcció d’edificis, que actualment suposen un 25 % de l’energia mundial.
La recerca s’ha centrat en la combinació d’alginat —un biopolímer procedent d’algues marines— amb MXenes, un material conductor compost per titani i carboni amb característiques similars al grafè. Bernd Wicklein, autor principal de l’estudi i investigador de l’ICMM, indica: “El nostre objectiu era investigar com la porositat influeix en la generació de càrrega elèctrica i, per altra banda, en l’aïllament tèrmic”. Les escumes desenvolupades tenen una estructura lleugera i estable, proporcionada pels porus, la qual permet mantenir unes bones propietats d’aïllament tèrmic.
La inclusió dels MXenes, que es presenten en làmines ultrafines d’un o dos nanòmetres de gruix, confereix al material una elevada conductivitat elèctrica i flexibilitat. A més, segons Wicklein, “són una família de materials amb propietats fascinants” perquè tenen capacitats catalítiques, òptiques i tèrmiques a més de les elèctriques. La nova escuma també és capaç de funcionar com a element d’alerta d’incendis quan s’incorpora a sistemes elèctrics, cosa que la fa atractiva per a sistemes de seguretat domèstics.
Aquest invent evita l’ús habitual de productes químics ignífugs tòxics, gràcies a l’alginat completament biodegradable. Tal com conclou Wicklein, “hem aconseguit un compost per a la construcció que genera electricitat, que pot ser un element de seguretat contra incendis i que és tèrmicament aïllant, per la qual cosa ens permet un estalvi energètic molt important”.
L’estudi ha estat liderat conjuntament amb l’Institut Avançat de Ciència i Tecnologia de Corea, la Universitat Politècnica de Torí i la Universitat Drexel de Filadèlfia.