Los científicos no dan crédito: crean en Estados Unidos un aislante térmico rígido que deja pasar cinco veces menos calor que la silicona de las manoplas de horno

• Adrián Villellas @AdrianVillellas
• Ingeniero informático, divulgador y creador de contenido tecnológico desde 2017, escribiendo para blogs y medios tanto en español como en inglés.
• • 10/10/2026 20:44
  • Actualizado: 10/10/2026 20:44

La silicona de las manoplas de horno conduce el calor cinco veces mejor que un nuevo material desarrollado en la Universidad Estatal de Carolina del Norte (NC State), en Estados Unidos. Y ese material, una película cristalina de apenas 150 nanómetros de grosor, es además entre 700 y 10.000 veces más rígido que la silicona.

Según la nota de prensa de NC State, el compuesto tiene «una de las conductividades térmicas más bajas de cualquier material denso, o no poroso», y se acerca «al límite teórico de lo bueno que puede ser un material como aislante térmico». Puede imprimirse como lámina fina a gran escala.

El trabajo lo codirigieron Dali Sun, catedrático de Física de NC State, y Jun Liu, profesor asociado de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la misma universidad, junto a Wei You, de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, y Jun Zhou, de la Universidad Normal de Nanjing (China).

Un récord entre los sólidos sin poros

La conductividad térmica mide cuánto calor atraviesa un material. Se expresa en vatios por metro y kelvin, y cuanto más baja es, mejor aísla.

El equipo midió en su película unos 0,04 vatios por metro y kelvin a temperatura ambiente. La silicona, recuerda la nota de la universidad, ronda los 0,2 y se usa precisamente para aislar del calor en objetos como las manoplas de horno.

«Así que, si queremos comparar este material con la silicona, el que hemos fabricado es entre 700 y 10.000 veces más rígido y cinco veces mejor aislando del calor», resumió Jun Liu en esa misma nota.

En el artículo científico, el mejor valor medio, obtenido en la película de 150 nanómetros recocida a 80 °C, es de 0,043 ± 0,011 vatios por metro y kelvin, que según los autores «es solo un 60 % superior al del aire ambiente (0,026)» y representa «una conductividad térmica récord en sólidos totalmente densos a temperatura ambiente». La muestra más favorable bajó hasta cerca de 0,03.

Hasta ahora, las marcas más bajas en sólidos densos estaban en torno a 0,05 y las tenían dos sustancias poco convencionales: el diseleniuro de wolframio con capas desordenadas y ciertos derivados del fullereno, una molécula de carbono con forma de balón.

Rigidez y aislamiento, una pareja poco habitual

Lo llamativo es que el récord llega en un material rígido. «Los materiales rígidos que son buenos aislantes térmicos tendrían una utilidad considerable en muchas aplicaciones, desde los utensilios de cocina hasta los dispositivos electrónicos o los viajes espaciales», explicó Dali Sun en la nota de NC State.

«Pero esto es un reto importante», añadió Sun. «Porque, en general, los materiales rígidos son buenos conduciendo el calor, y los que no son rígidos son buenos aislando del calor. Hemos creado un material que es muy rígido y que aísla extremadamente bien del calor. Mejor que cualquier material que se pueda encontrar en la naturaleza».

La salida habitual ha sido llenar los materiales de aire, que conduce el calor peor que cualquier sólido. Es lo que hacen las espumas y los aerogeles, que según los autores se acercan al aire en aislamiento «a costa de su módulo elástico», es decir, de su rigidez, que suele ser varios órdenes de magnitud menor que la de los plásticos.

Anillos de benceno en las capas orgánicas

El nuevo material pertenece a la familia de las perovskitas híbridas orgánico-inorgánicas bidimensionales. La nota las describe como semiconductores en lámina fina formados por capas orgánicas e inorgánicas alternas, con una estructura cristalina muy ordenada.

En concreto, el equipo fabricó una película de yoduro de plomo y azobenceno etilamonio, abreviada como (AEA)2PbI4, depositada por centrifugado sobre silicio. Al sustituir parte de las cadenas de carbono de las capas orgánicas por una combinación de anillos de benceno, los investigadores pueden ajustar a la vez la rigidez y la conductividad térmica.

El grupo ya había visto ese comportamiento en 2024, en un trabajo publicado en ACS Nano. «Hemos encontrado que podemos controlar el módulo elástico y la conductividad térmica de algunas perovskitas híbridas bidimensionales sustituyendo algunas de las cadenas carbono-carbono de las capas orgánicas por anillos de benceno», dijo entonces Qing Tu, de la Universidad Texas A&M, en la nota de NC State de aquel año.

«Ya habíamos demostrado un comportamiento inusual relacionado con la combinación de rigidez y conductividad térmica en una clase concreta de materiales», explica ahora Liu. «En este trabajo hemos recurrido a una ingeniería molecular más avanzada para crear de forma intencionada una combinación extrema de esas propiedades».

Según el artículo, los anillos aromáticos aportan rigidez y, al mismo tiempo, desplazan las vibraciones de las moléculas a frecuencias más altas, lo que dificulta que el calor salte de una capa a otra. El desorden en el apilamiento de las capas y el «traqueteo» de los cationes orgánicos frenan todavía más el paso del calor.

Más rígido que la mayoría de los plásticos

Para medir el calor, el equipo usó termorreflectancia en el dominio del tiempo, una técnica en la que un láser ultrarrápido calienta la superficie y otro haz mide cómo cambia su temperatura. La rigidez se midió con un microscopio de fuerza atómica en modo de resonancia de contacto.

El módulo elástico, que indica cuánto se resiste un material a deformarse, fue de 7,67 ± 2,47 gigapascales en la película de 150 nanómetros. Los plásticos suelen quedarse entre 1 y 4 gigapascales, y los aerogeles y las espumas de poliestireno o poliuretano están muy por debajo de 1, según los datos que recoge el estudio.

Los autores escriben que estas películas sólidas resultaron «inesperadamente rígidas desde el punto de vista mecánico», lo que las sitúa «en buena posición para aplicaciones como recubrimiento aislante térmico».

De los paneles solares a las misiones espaciales

«Y el método que usamos para producir este material puede escalarse con bastante facilidad», afirmó Liu. «Se puede producir a escalas bastante grandes, aplicarlo como recubrimiento, etcétera».

El estudio apunta a usos concretos. Según los autores, la película podría servir como barrera térmica sólida en tecnologías de conversión y almacenamiento de energía, «reduciendo la pérdida de calor parásita en pilas de combustible o receptores solares y mitigando el embalamiento térmico en baterías o supercondensadores».

También mencionan las misiones espaciales, porque su rigidez y su tolerancia a la radiación lo convierten en «un candidato prometedor para sistemas de energía espaciales, donde el control térmico pasivo y la resistencia del material son críticos». Controlar el calor sin los equipos de siempre es también lo que persigue el prototipo que fabrica frío a partir de calor con dos láminas de níquel y titanio.

«Estamos entusiasmados con este material por sus propiedades», dijo Liu. «Pero también porque este trabajo pone de relieve el potencial de la ingeniería molecular para afinar estos materiales híbridos en capas y usarlos en aplicaciones que requieren combinaciones novedosas de rigidez y aislamiento térmico».

Lo que el estudio todavía no demuestra

Por ahora se trata de películas de laboratorio de unos 150 nanómetros sobre silicio, que según la sección de métodos se midieron selladas en atmósfera protectora de argón. La nota habla de fabricación a gran escala, pero el artículo no muestra todavía recubrimientos industriales ni pruebas de durabilidad en un producto real.

Los propios autores acotan el rango de uso. Escriben que estos materiales están pensados «en particular para el aislamiento térmico cerca de la temperatura ambiente», de modo que las aplicaciones a alta temperatura, como las de cocina, quedan por comprobar.

El compuesto contiene además plomo, un metal pesado tóxico, y ni la nota ni el artículo entran en esa cuestión.

En la discusión, el equipo reconoce también que la precisión predictiva «sigue siendo un reto» y que los detalles de la química de los cationes orgánicos «aún no son totalmente predecibles a priori». Uno de los compuestos probados, con un diseño parecido, no alcanzó el mismo desorden ni la misma conductividad tan baja.

Aun así, sus cálculos sugieren que con una molécula diseñada a medida la conductividad térmica de estas perovskitas podría acercarse a la del aire ambiente.

El estudio se ha publicado el 18 de septiembre de 2026 en la revista Science Advances.

Crédito de la imagen: Jun Liu / NC State University.