Los aislantes eléctricos, también llamados a veces “dieléctricos”, son materiales que pueden soportar y absorber el flujo de una corriente eléctrica y se usan comúnmente para sellar o proteger cables eléctricos. Los alambres y otros conductores eléctricos suelen ser muy potentes en cuanto a las cargas que emiten. A menos que estén aislados, existe el riesgo de que las personas puedan recibir una descarga eléctrica al tocarlos o incluso trabajar en estrecha colaboración con ellos, y también presentan un mayor riesgo de incendio cuando están encerrados dentro de estructuras de madera u otros materiales inflamables. Un aislante básicamente protege y apantalla el conductor para que la electricidad pueda fluir a través del conductor, no fuera de él. Los aisladores son comunes en la construcción, en la industria y en aplicaciones mecánicas, básicamente en cualquier lugar donde haya una corriente eléctrica que necesite protección. Pueden estar hechos de muchas cosas. El vidrio y la porcelana fueron algunos de los primeros modelos, y estos materiales siguen siendo populares en algunos entornos. Sin embargo, más comúnmente, los conductores modernos están cubiertos de resinas de silicona u otros materiales similares al plástico diseñados específicamente para fines eléctricos.
Composición básica
Los materiales dieléctricos están formados por sustancias con electrones o partículas de energía que se comprimen mediante un proceso químico. Es casi imposible que el voltaje eléctrico pase a través de estos materiales. Se considera que algunos aisladores tienen umbrales de voltaje eléctrico más altos que otros, y como clase, estos generalmente se denominan «aisladores de alto voltaje». Este tipo de aisladores son realmente importantes para cosas como transformadores o circuitos grandes en plantas de energía. Probablemente sean más poderosos de lo que alguien necesitaría para revestir un sistema eléctrico doméstico o un conjunto de cables en un electrodoméstico, pero funcionarían en la mayoría de los casos. La idea principal aquí es recubrir el cable u otro elemento «vivo» para mantener contenida la corriente, ya sea débil o fuerte.
Modelos tempranos
El vidrio se usaba comúnmente como aislante eléctrico en los primeros días de la electricidad. Los técnicos descubrieron con bastante rapidez que los cables con corriente eran un peligro, y el vidrio era una de las sustancias más fácilmente disponibles que podían contener las cargas. Por lo general, se formaba en tubos de diferentes diámetros que se deslizaban sobre cables y otros elementos eléctricos. En la década de 1800, este material ayudó a proteger el cableado telegráfico expuesto.
Junto con otros materiales no metálicos como porcelana, mica y cerámica, el vidrio puede soportar los voltios más altos de corriente eléctrica. El caucho se inventó a mediados del siglo XIX e inicialmente se usó para ayudar a sellar los aislantes de vidrio y darles un ajuste más apretado y ceñido a lo largo de los cables. El caucho tiene un umbral de voltaje más bajo que el vidrio y la porcelana debido a su composición de electrones sueltos, lo que lo hace menos adecuado para su uso por sí solo. Sin embargo, junto con el vidrio o la porcelana, el resultado tendía a ser muy fuerte.
Avances modernos
Los electricistas de hoy en día a menudo pueden obtener un ajuste mucho más ajustado y personalizado con el uso de fundas de Teflon® y dióxido de silicio. Estos materiales son muy maleables, lo que significa que se pueden fabricar para revestir realmente los cables y conductores con muy poco espacio a cada lado. A medida que se han vuelto más comunes, también se han vuelto menos costosos. Las mangas se mueven con los cables en la mayoría de los casos y pueden ser muy valiosas cuando se trata de proteger las líneas eléctricas y el cableado interno dentro de los transformadores y generadores.
Aisladores compuestos
También hay aisladores compuestos que están hechos de una combinación de varios materiales diferentes. A veces, estos usan algo como vidrio en un lugar pero Teflon® en otro, pero también pueden estar hechos de mezclas o combinaciones de materiales totalmente patentados. Los aisladores compuestos son adecuados para una variedad de propósitos de ingeniería eléctrica, que van desde automóviles hasta electrodomésticos. Tienden a carecer de la resistencia que el vidrio y la porcelana tienen para soportar un alto voltaje eléctrico y pueden desgastarse más rápido, pero son ideales para aplicaciones de fabricación a gran escala debido a sus bajos costos y versatilidad.