Il calore è il trasferimento di energia da un corpo ad alta temperatura ad un corpo a temperatura più bassa ed è una quantità fondamentale in fisica. Un materiale che inibisce il trasferimento di calore è noto come isolante termico, e sono questi materiali che possono essere utilizzati per mantenere gli oggetti isolati dall'ambiente e mantenere un livello alto o basso temperatura. Esistono molti tipi di isolanti termici e sono quantificati dal loro valore R. Più alto è il valore R, più efficace è nel ritardare il trasferimento di calore.
aerogel
Gli aerogel sono una classe di materiali solidi che hanno una serie di proprietà estreme, principalmente a causa della loro densità molto bassa. Gli aerogel sono di natura porosa e quindi hanno un volume di aria compreso tra il 95 e il 99 percento. Possono essere realizzati con una varietà di materiali, tra cui biossido di silicio (silice), ossidi di metalli di transizione e nanostrutture di semiconduttori. Gli aerogel hanno una conduttività termica molto bassa e possono quindi isolare gli oggetti da temperature estreme. Come isolante termico, ha trovato impiego nei rover Mars, nei frigoriferi/congelatori e negli involucri per tubi.
Fibra di vetro
La fibra di vetro è uno degli isolanti termici più comuni utilizzati oggi. È costituito da sottili fili di vetro intrecciati in un materiale isolante. Le minuscole fibre di vetro significano che deve essere maneggiato con cura con adeguate attrezzature di sicurezza, come guanti, protezione per gli occhi e una maschera. È un eccellente isolante termico con valori R compresi tra 2,9 e 3,8 per pollice ed è anche economico da acquistare. Troverai l'isolamento in fibra di vetro nelle pareti e nei solai di molte case moderne.
Cellulosa
La cellulosa è un materiale naturale che si trova nelle piante e negli alberi ed è quindi una scelta eccellente per i consumatori rispettosi dell'ambiente. La cellulosa è un polimero lineare costituito da molecole di glucosio. Viene utilizzato per produrre carta, che può essere successivamente riciclata per produrre isolanti in cellulosa. L'isolamento in cellulosa ha valori R compresi tra 3,1 e 3,7 per pollice. Poiché la carta con cui è composta può bruciare, i produttori di isolamento in cellulosa in genere la mescolano con una piccola quantità di acido borico come ritardante di fiamma. L'alto contenuto di materiale riciclato lo ha reso un popolare isolante per le case.
Polistirolo
Il polistirene è un materiale polimerico prodotto dal petrolio. È una delle materie plastiche più utilizzate ed è un ottimo isolante termico. Esistono due tipi di materiale: polistirene espanso ed estruso. I due tipi di materiale offrono diverse prestazioni di isolamento termico. L'isolamento in polistirene espanso ha un valore R di 5,5 per pollice, mentre il materiale estruso ha un valore R di 4. Il polistirolo ha usi come isolante per case, congelatori e frigoriferi, tubi e caldaie per l'acqua calda.