Aerogel: pedra composta por 99% de ar e chamada de “nuvem sólida” desafia a gravidade

O aerogel é uma substância fascinante composta por 99% de ar e que ao segurar nas mãos, mal se consegue sentir o peso do objeto, com a sensação de que se está segurando o vazio. Visualmente, parece uma pedra de gelo ou uma pedra bruta, dependendo da cor. Ao tocar, a pessoa parece estar desafiando a gravidade. O nome de “nuvem sólida” vem de um material de altíssima tecnologia utilizado pela NASA. Uma pedra de aerogel desafia todos os sentidos, aparência de sólido e leveza de um gás.

A origem curiosa do aerogel

A história do aerogel nasce da observação de uma gelatina. Em 1931, o engenheiro químico Steven Kistler resolveu investigar se era possível extrair a parte líquida da gelatina, mantendo o “esqueleto” sólido.

A experiência feita em alta temperatura e pressão deu certo e o engenheiro conseguiu fazer com que o líquido da gelatina virasse um gás ou fosse substituído pelo ar, sem que o objeto sólido murchasse.

O resultado foi a criação de um material sólido, altamente poroso e muito leve. Da observação e discussões a respeito da gelatina nasceu um dos materiais mais avançados da ciência moderna.

Leveza que não pode ser comparada nem com o algodão

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Apesar de ser composto por 99% de ar, o aerogel é capaz de sustentar centenas de vezes o próprio peso; neste teste, uma fina camada segura dois potes cheios de moedas. (Foto: NASA/Divulgação)

Visualmente, o aerogel lembra uma pedra de gelo ou cristal bruto; mas ao toque, é tão duro quanto vidro ou cerâmica. (Foto: Reprodução)

O aerogel é usado como isolante térmico nos rovers que exploram Marte, protegendo os componentes eletrônicos das temperaturas extremas do planeta vermelho. (Foto: NASA/JPL)

Quando se fala em leveza é comum usar a analogia do algodão. O aerogel não tem comparações. 1 grama de aerogel ocupa o mesmo volume de 93,4 de nióbio. O mesmo volume de algodão pesa 2 gramas, o dobro do aerogel.

Ao contrário do que pode parecer, ele não é macio. Ao toque, uma pedra de aerogel parece mais com o vidro ou cerâmica. Isso é mais um desafio ao sentidos, visualmente espaçoso, não pesa absolutamente nada na palma da mão e faz barulho de matéria oca.

A cor do aerogel é um espetáculo à parte

Azul etéreo: essa é a cor do aerogel. Como se você estivesse com um pedaço do céu nas mãos. A cor é um truque da física, chamado Efeito Rayleigh.

Esse efeito faz com o objeto pareça azul na luz indireta, e marrom alaranjado quando visto contra a luz. O mesmo fenômeno que explica por que o céu fica azul durante o dia e alaranjado no entardecer.

Como a NASA usa esse material

O material virou um item indispensável na exploração espacial. Na Missão Stardust, entre 1999 e 2006, o aerogel ajudou a coletar poeira dos cometas que viajavam a 22 mil km/h. Funcionava como uma espécie de freio, amortecendo o impacto das partículas sem danificá-las.

Outro uso do aerogel é na proteção contra altas temperaturas. Ele funciona como isolante térmico dos robôs exploradores de Marte. A substância se mostrou eficiente no isolamento, protegendo os componentes eletrônicos mais sensíveis.

O ponto fraco do aerogel

Pode parecer absurdo, mas um material tão eficiente no espaço é extremamente frágil. Pode quebrar com o peso de dois livro. É sensível demais a água também. Como é hidrofílico, atrai água com muita facilidade, absorvendo a umidade. O que era pedra sólida vira uma pasta branca, feia e quebradiça.

O maior desafio do futuro para o aerogel e para os cientistas é entender como ele poderia ser usado na engenharia, apesar de ainda ser muito caro. Como seria construir meios de transporte ou prédios com um material tão leve como o ar?