¿Qué es un aislante?

Un aislante es un material o método que restringe la transferencia de calor o electricidad. En el caso del calor, los aislantes térmicos funcionan reduciendo la velocidad a la que el calor puede viajar a través de un espacio. Generalmente, utilizan materiales específicos y evitarán que se mueva la materia portadora de calor. En el caso de la electricidad, los aislantes eléctricos confinan una corriente eléctrica a un camino designado. Por lo general, funcionan utilizando un material con muchas elecciones externas, una condición que provocará una baja conductividad eléctrica.

El primer sentido de un aislante es el sentido térmico. Un aislante térmico ayuda a mantener un objeto a la misma temperatura, ya sea frío o caliente. Por lo general, funciona abordando la conducción o la convección, que son dos modos de transferencia de calor. La conducción es el calor que se mueve a través de un material cuyos átomos están estacionarios; este tipo se refiere al calor que puede viajar a través de una pieza de metal sólido. La convección, por otro lado, es calor interno transportado con materia en movimiento; esto ocurre cuando el viento aleja el calor del cuerpo.

Un aislante térmico funciona reduciendo la velocidad a la que el calor puede moverse a través de una región. La tasa de transferencia de calor por conducción es proporcional a una propiedad del material llamada conductividad térmica; el cobre, por ejemplo, transfiere calor rápidamente debido a su alta conductividad térmica. Un buen aislante, por tanto, tiene una conductividad térmica baja. De hecho, el aire tiene una conductividad baja, pero tiende a moverse mucho. El uso de una manta funciona como aislante térmico porque obliga al aire a transferir calor por conducción en lugar de por convección.

El segundo sentido de un aislante es eléctrico. Un aislante eléctrico no permite que la corriente eléctrica fluya a través de él porque tiene una conductividad eléctrica baja. Muchos factores afectan la conductividad eléctrica, incluida la temperatura, pero los elementos tienden a tener una conductividad alta o baja. Esto se debe a que los diferentes elementos tienen un número diferente de electrones externos, lo que cambia la facilidad con que se liberan esos electrones. Los metales, por ejemplo, tienden a tener una alta conductividad porque sus electrones externos son fáciles de liberar.

Muchos otros elementos y compuestos tienen una gran cantidad de electrones externos, lo que dificulta su liberación. Este es generalmente el caso del vidrio, plástico, porcelana y caucho. Por lo tanto, estos materiales se utilizan en aparatos eléctricos para mantener las corrientes eléctricas en un camino restringido. La baja conductividad eléctrica también es una propiedad del aire y de muchos otros gases. El aire es el único aislante utilizado en líneas eléctricas elevadas.