Ciepło to transfer energii z ciała o wysokiej temperaturze do ciała o niższej temperaturze i jest podstawową wielkością w fizyce. Materiał, który hamuje przenoszenie ciepła, znany jest jako izolator termiczny i to właśnie one materiały, które można wykorzystać do izolacji obiektów od otoczenia i utrzymania wysokiego lub niskiego temperatura. Istnieje wiele rodzajów izolatorów termicznych i są one określane ilościowo na podstawie ich wartości R. Im wyższa wartość R, tym skuteczniej opóźnia przekazywanie ciepła.
Aerożel
Aerożele to klasa materiałów stałych, które mają szereg ekstremalnych właściwości, głównie ze względu na ich bardzo niską gęstość. Aerożele są z natury porowate i dlatego zawierają od 95 do 99 procent objętości powietrza. Mogą być wykonane z różnych materiałów, w tym dwutlenku krzemu (krzemionki), tlenków metali przejściowych i nanostruktur półprzewodnikowych. Aerożele mają bardzo niską przewodność cieplną i dlatego mogą izolować obiekty od ekstremalnych temperatur. Jako izolator ciepła znalazł zastosowanie w łazikach marsjańskich, lodówkach/zamrażarkach i opakowaniach rur.
Włókno szklane
Włókno szklane jest jednym z najczęściej stosowanych obecnie izolatorów termicznych. Składa się z cienkich pasm szkła, które są wplecione w materiał izolacyjny. Drobne włókna szklane oznaczają, że należy obchodzić się z nim ostrożnie przy użyciu odpowiedniego sprzętu ochronnego, takiego jak rękawice, ochrona oczu i maska. Jest to doskonały izolator termiczny o wartościach R w zakresie od 2,9 do 3,8 na cal, a także jest tani w zakupie. W wielu nowoczesnych domach znajdziesz izolację z włókna szklanego w ścianach i poddaszach.
Celuloza
Celuloza to naturalny materiał występujący w roślinach i drzewach, dlatego jest doskonałym wyborem dla konsumentów ekologicznych. Celuloza to liniowy polimer składający się z cząsteczek glukozy. Wykorzystywany jest do produkcji papieru, który następnie może zostać poddany recyklingowi do produkcji izolacji celulozowej. Izolacja celulozowa ma wartości R od 3,1 do 3,7 na cal. Ponieważ papier, z którego jest wykonany, może się palić, producenci izolacji celulozowych zwykle mieszają go z niewielką ilością kwasu borowego jako środka zmniejszającego palność. Wysoka zawartość recyklingu sprawiła, że stał się popularnym izolatorem do domów.
Polistyren
Polistyren to materiał polimerowy wytwarzany z ropy naftowej. Jest jednym z najczęściej stosowanych tworzyw sztucznych i jest doskonałym izolatorem termicznym. Istnieją dwa rodzaje materiału – polistyren ekspandowany i ekstrudowany. Te dwa rodzaje materiałów oferują różne właściwości termoizolacyjne. Izolacja ze spienionego polistyrenu ma wartość R 5,5 na cal, podczas gdy materiał wytłaczany ma wartość R wynoszącą 4. Polistyren ma zastosowanie jako izolacja domów, zamrażarek i lodówek, rur i kotłów na gorącą wodę.