[ca] Els aerogels van ser descoberts per Steven Kistler el 1931, qui els va definir com "gels en què el líquid ha estat substituït per aire, amb una contracció molt moderada de la xarxa sòlida". Es tracta, doncs, de materials porosos amb una densitat molt baixa (aproximadament 0,1 g/cm3 ). A causa del seu baix pes, baixa conductivitat tèrmica i alta superfície específica, tenen un gran potencial en molts camps tecnològics com l'absorció selectiva de contaminants, la catàlisi, l'emmagatzematge d'energia o l'aïllament tèrmic, per esmentar-ne alguns. Els aerogels inorgànics tendeixen a ser fràgils, cosa que ha portat a la generació d'aerogels basats en polímers, que són materials que poden presentar propietats similars a les escumes. Tot i això, la incorporació de polímers als aerogels augmenta la seva inflamabilitat, cosa que pot restringir-ne l'ús en aplicacions que requereixen seguretat contra incendis, com els materials d'aïllament tèrmic en la construcció d'edificis. S'han realitzat importants esforços per millorar la resistència a al foc dels aerogels, incloent-hi l'ús de polímers intrínsecament resistents a la flama, la reticulació de polímers, l'addició de retardants a la flama i el tractament posterior dels aerogels resultants. Una altra possibilitat és afegir càrregues que puguin augmentar simultàniament la resistència mecànica i tèrmica d'aquests materials. A més, en aquest període històric es presta atenció a l'impacte mediambiental dels productes industrials, per la qual cosa també hi ha un fort desenvolupament al món dels aerogels sobre la creació de productes bio-basats. S'han dut a terme diversos estudis sobre l'ús de polisacàrids com la cel·lulosa, el midó, el quitosà, l'alginat, el carragenato o la pectina com a precursors d'aerogels, per tal de trobar alternatives viables a les escumes basades en el petroli que existeixen el mercat, com el poliestirè o les escumes de poliuretà. L'objectiu d'aquest projecte és, doncs, la creació i caracterització d'aerogels compostos ecològics fabricats amb materials bio-basats: L'alginat d'amoni, un polisacàrid procedent de les algues marines, serveix com a biopolímer, l'àcid tànnic, extret de certs arbres, es va utilitzar com a additiu a causa de les seves característiques de retardant de la flama i reticulant. Finalment, es va usar argila de tipus montmorillonita per augmentar significativament la resistència al foc i modificar-ne les propietats mecàniques. Aquest material inorgànic, que es aconsegueix en abundància a la terra, permet augmentar considerablement el residu si el material es degrada tèrmicament. El dissolvent emprat va ser aigua desionitzada i es va realitzar el procés de sol-gel seguit de liofilització, que permet obtenir aerogels amb un impacte mediambiental moderat. Les diferents composicions es van caracteritzar mitjançant: Assajos de Compressió, conductivitat tèrmica, anàlisi termo-gravimetrica, calorímetre de con, analitzador d'humitat, espectroscòpia infraroja per transformada de Fourier. D'aquesta manera, es va poder avaluar la influència dels additius a les propietats del material, observant que les mostres amb millor comportament termomecànic són les que contenen totes les espècies químiques, en particular a mesura que augmenten, les propietats milloren. Només la densitat aparent i la conductivitat tèrmica milloren a mesura que disminueix el nombre de components als aerogels, ja que totes dues són també funció de la quantitat de fase sòlida present en un material micro i mesoporós.

[en] Aerogels were discovered by Steven Kistler in 1931, who defined them as "gels in which the liquid has been replaced by air, with very moderate shrinkage of the solid network". They are therefore porous materials with a very low density (approx. 0.1 g/cm3 ). Due to their low weight, low thermal conductivity and high specific surface, they have great potential in many technological fields such as selective absorption of pollutants, catalysis, energy storage or thermal insulation to mention a few. Inorganic aerogels tend to be brittle which has led to the generation of polymer-based aerogels which are materials that can exhibit properties similar to polymeric foams. Incorporation of polymers into aerogels increases, however, the flammability of those materials, potentially restricting their use in applications requiring fire safety, such as thermal insulation materials in building construction. A significant effort has targeted to the enhancement of the flame retardancy of aerogels, including the use of intrinsically flame-retardant polymers, polymer crosslinking, addition of flame retardants, and post-treatment of the resulting aerogels. Another possibility consists in adding fillers that can simultaneously increase the mechanical and thermal resistance of these materials. Furthermore, in this historical period there is a focus on the environmental impact of industrial products, which is why there is also a strong development in the world of aerogels on the creation of bio-based products. Several studies have been conducted on the use of polysaccharides such as cellulose, starch, chitosan, alginate, carrageenan or pectin as precursors for aerogels in order to find viable alternatives to petroleum-based foams on the market, such as polystyrene or polyurethane foams. Thus, the objective of this project is the creation and characterisation of eco-friendly composite aerogels made of bio-based materials: Ammonium alginate, a polysaccharide from seaweed, serves as a biopolymer, tannic acid, extracted from certain trees, was used as an additive due to its flame retardant and crosslinker characteristics. Finally, montmorillonite clay was used to significantly increase fire resistance and modify the mechanical properties. This inorganic material, found in abundance in the earth, allows the residue to increase considerably if the material is thermally degraded. The solvent used was deionised water and a sol-gel process followed by freeze-drying was performed, which allowed aerogels to be obtained with a moderate environmental impact. The different compositions were characterised using: Compression test, thermal conductivity analyser, thermogravimetric analysis, cone calorimeter, moisture analyser, Fourier transform infrared spectroscopy. In this way, it was possible to evaluate the influence of the additives on the material properties, noting that the samples with the best thermo-mechanical performance are those containing all chemical species, in particular as they increase, the properties improve. Only bulk density and thermal conductivity improve as the number of components in the aerogels decreases, as they are both also a function of the amount of solid phase present in a micro- and mesoporous material.