Nieuw kunststof isolatiemateriaal doet triple glas verbleken

Onderzoekers van de Universiteit van Colorado Boulder hebben een transparant isolatiemateriaal ontwikkeld, dat licht doorlaat en warmteoverdracht blokkeert. Het grote verschil met traditioneel isolatieglas — zoals HR++ of triple glas — ligt in de manier waarop het materiaal warmte tegenhoudt op microschaal.

Waar triple glas gebruikmaakt van extra lucht‑ of gaslagen tussen glasplaten, werkt Mochi met nanostructuren en luchtgevulde kanalen die zo klein zijn dat gasmoleculen geen effectieve warmteoverdracht kunnen faciliteren. Hierdoor wordt conductie en convectie van warmte sterk geremd zonder de zichtlijn te belemmeren.

Hoe het werkt

Mochi maakt gebruik van een siliconengelmatrix met mesoporeuze (zeer fijne, luchtgevulde) kanalen. De engineering hierachter:

• Mesoporeuze structuur: De luchtkamerstructuur bestaat uit kanalen smaller dan de vrije baan van gasmoleculen, waardoor warmteoverdracht via botsende moleculen wordt gehinderd. Je kunt het vergelijken met het blokkeren van ‘heat billiard balls’ op nanoniveau — de botsende luchtmoleculen raken constant de pore‑wanden in plaats van elkaar, wat de thermische geleiding drastisch verlaagt.
• Optische transparantie: Omdat de luchtkanalen en de siliconematrix zorgvuldig zijn gerangschikt en homogeen zijn op een schaal die veel kleiner is dan de golflengte van zichtbaar licht, blijft het materiaal bijna volledig doorzichtig. Dit is een technisch hoogstandje omdat conventionele aerogels vaak troebel zijn door willekeurige poriën.
• Thermische barrière: Door meer dan 90 % van het volume uit lucht te laten bestaan en tegelijk licht door te laten, fungeert het materiaal als een extreem slecht geleidende isolator met een isolatieprestatie die triple glas kan overtreffen.

Lab

Het materiaal is alleen op laboratoriumschaal gemaakt en er zijn nog stappen nodig richting schaalbare productie.Maar de publicatie in Science laat zien dat het concept werkt en dat de thermische prestaties aanzienlijk beter zijn dan wat we nu in triple beglazing zien.