[en] Today, it is essential to consider the environmental impact when choosing materials, and therefore it is necessary to find environmentally friendly alternatives to petroleum-based foams. In this study, biobased aerogels were synthesized by freeze-drying of ammonium alginate biopolymer. It was then decided to create a hybrid aerogel by adding clay and additives of natural origin, respectively, montmorillonite and tannic acid. These additives improved both the fire resistance and mechanical properties of the material. To further optimize the mechanical properties, it was decided in this project, on the one hand, to add glutaraldehyde (GTA) as a cross-linking agent, and on the other hand, to study the aerogels according to different structural orientations (radial or longitudinal/unidirectional) controlled during the gel freezing process. Once the different aerogels were created, they were characterized using different techniques, such as compression test, calorimetric cone, pycnometer, SEM microscopic analysis, FTIR infrared spectroscopy and TGA thermogravimetric analysis. It was observed that the aerogels with unidirectional structure presented superior mechanical properties (3.8 times higher) as compared to previous works carried out with aerogels with radial structure, due to their longitudinal orientation to the direction of application of the forces during the test. It was also observed that in terms of mechanical properties, the in-situ cross-linking method showed a 13- fold increase as compared to the samples without cross-linking, which demonstrated the effectiveness which led to conclude on the efficiency and high degree of cross-linking due to a homogeneous cross-linking on the whole volume of the aerogel. However, the addition of organic molecules of GTA induced a higher flammability of the aerogels, with the appearance of flames during the first 10 seconds of combustion and with a 3 times higher peak heat release for an in-situ cross-linked aerogel, as compared to an aerogel without cross-linking for which no flame developed during the test.

[es] Hoy en día, es esencial tener en cuenta el impacto medioambiental a la hora de elegir los materiales, por lo que es necesario encontrar alternativas ecológicas a las espumas derivadas del petróleo. En este estudio se sintetizaron aerogeles de base biológica mediante liofilización a partir del biopolímero alginato de amonio. Se decidió elaborar un aerogel híbrido añadiendo arcilla y aditivos naturales, montmorillonita y ácido tánico respectivamente. Estos mejoraron las propiedades térmicas y de resistencia al fuego, así como las propiedades mecánicas del material. Para optimizar aún más las propiedades mecánicas, en este proyecto se decidió, por un lado, añadir glutaraldehído (GTA) como agente reticulante y, por otro, estudiar los aerogeles en diferentes orientaciones estructurales (radial o longitudinal/unidireccional) controladas durante el proceso de congelación del gel. Una vez creados los diferentes aerogeles, se caracterizaron mediante diferentes técnicas, como ensayo de compresión, cono calorimétrico, picnómetro, análisis microscópico SEM, espectroscopia infrarroja FTIR, análisis termogravimétrico TGA. Se observó que los aerogeles unidireccionales presentaban propiedades mecánicas superiores (3,8 veces superiores) a las de trabajos anteriores con aerogeles radiales, debido a su orientación longitudinal a la dirección de aplicación de las fuerzas durante el ensayo. También se observó que una reticulación in-situ mostraba un aumento de 13 veces en comparación con las muestras sin reticulación, lo que llevó a la conclusión de la eficiencia y el alto grado de reticulación resultado de una reticulación homogénea en todo el volumen del aerogel. Sin embargo, la adición de moléculas orgánicas de GTA indujo una mayor inflamabilidad de los aerogeles, con la aparición de llamas durante los 10 primeros segundos de la combustión y con un pico de liberación de calor de 67,4 kW/m2 , tres veces mayor para el aerogel reticulado in-situ, en comparación con el aerogel sin reticulación para el que no se desarrolló ninguna llama durante la prueba.