Meglio un edificio è isolato, meno calore viene perso in inverno e meno energia è necessaria per raggiungere una temperatura ambiente confortevole. L'Ufficio federale dell'energia (UFE) aumenta regolarmente i requisiti per l'isolamento degli edifici.

Tradizionalmente, strati isolanti vengono aggiunti alle pareti finite. Sempre più, però, vengono utilizzati mattoni autoisolanti, risparmiando sia fasi di lavoro che denaro, e aprendo nuove possibilità architettoniche. I mattoni isolanti offrono un valido compromesso tra proprietà meccaniche e termiche e sono adatti anche per edifici a più piani. Sono già disponibili in commercio in numerosi modelli:alcuni hanno più camere piene d'aria, altri hanno cavità più grandi riempite con materiali isolanti come perlite, lana minerale o polistirolo. I loro valori di conducibilità termica differiscono a seconda della struttura e del materiale di riempimento. Per raggiungere i valori di isolamento delle pareti con strati isolanti separati, i mattoni isolanti sono solitamente notevolmente più spessi dei mattoni normali.

Gli aerogel sono un materiale isolante relativamente nuovo nel settore edile. La base per il materiale sono principalmente silicati, ma in volume consiste di oltre il 90 percento di pori pieni d'aria con dimensioni nella gamma nano. Ciò riduce al minimo il trasferimento di energia attraverso il movimento delle molecole d'aria, in altre parole, gli aerogel sono materiali isolanti altamente efficienti. Oltre alle loro proprietà termiche, gli aerogel sono permeabili al vapore e non assorbono quasi umidità. Sono inoltre riciclabili, non tossico e non combustibile. Questo li rende un materiale di isolamento termico quasi ideale per gli edifici.

I ricercatori Empa hanno ora sostituito la perlite nei mattoni isolanti con Aerogel:un solido altamente poroso con proprietà di isolamento termico molto elevate in grado di resistere a temperature fino a 300°C. I ricercatori lo hanno già utilizzato per sviluppare un intonaco isolante ad alte prestazioni, quale, tra l'altro, permette di ristrutturare energeticamente edifici storici senza alterarne l'aspetto.

Insieme ai suoi colleghi, Il ricercatore dell'Empa Jannis Wernery del dipartimento di ricerca "Building Energy Materials and Components" ha sviluppato una miscela pastosa di particelle di aerogel da utilizzare come materiale di riempimento per il mattone. "Il materiale può essere facilmente riempito nelle cavità e poi si unisce all'argilla dei mattoni, " dice Wernery. "L'aerogel rimane nei mattoni:puoi lavorarci come al solito." Quindi, è nato l'Aerobrick.

Un confronto in uno speciale misuratore di conducibilità termica ad una temperatura media di 10°C mostra che i mattoni riempiti di perlite con la stessa struttura e spessore isolano di circa un terzo in meno rispetto al mattone aeronautico. In altre parole, per ottenere i valori di isolamento richiesti, un muro di mattoni di perlite deve essere circa il 35 percento più spesso di un muro di mattoni aerodinamici.

Ancora più impressionante è il confronto con la normale muratura in mattoni non isolanti:questi conducono il calore fino a otto volte meglio. Un muro convenzionale dovrebbe quindi essere profondo quasi due metri per isolare, così come un muro di aerobrick di appena 20 centimetri di profondità. Con una conduttività termica misurata di soli 59 milliwatt per metro quadrato e una differenza di temperatura Kelvin, l'Aerobrick è attualmente il miglior mattone isolante al mondo.

Gli aerobrick non saranno disponibili in commercio nel prossimo futuro:il materiale di riempimento è attualmente ancora troppo costoso. Wernery calcola che al prezzo di mercato odierno dell'aerogel, un solo metro quadrato di muro di mattoni genererebbe costi aggiuntivi di circa 500 franchi. Però, gli esperti presumono che i costi per Aerogel diminuiranno enormemente nel breve e medio termine, quindi nulla ostacolerà l'uso del nuovo mattone isolante.