Ju bättre en byggnad är isolerad, desto mindre värme går förlorad på vintern – och desto mindre energi behövs för att uppnå en behaglig rumstemperatur. Det schweiziska federala energikontoret (SFOE) höjer regelbundet kraven på byggnadsisolering.

Traditionellt, isolerande lager läggs på färdiga väggar. Alltmer, dock, självisolerande tegelstenar används – vilket sparar både arbetsmoment och pengar, och öppna upp för nya arkitektoniska möjligheter. Isolerande tegelstenar erbjuder en fungerande kompromiss mellan mekaniska och termiska egenskaper och är även lämpade för flervåningsbyggnader. De finns redan kommersiellt tillgängliga i många modeller:Vissa har flera luftfyllda kammare, andra har större håligheter fyllda med isoleringsmaterial som perlit, mineralull eller polystyren. Deras värmeledningsförmåga skiljer sig beroende på struktur och fyllnadsmaterial. För att nå isoleringsvärdena för väggar med separata isoleringsskikt, isolerstenarna är vanligtvis betydligt tjockare än vanliga tegelstenar.

Aerogeler är ett relativt nytt isoleringsmaterial inom byggsektorn. Basen för materialet är mestadels silikater, men i volym består den av mer än 90 procent av luftfyllda porer med storlekar i nanoområdet. Detta minimerar energiöverföringen genom luftmolekylernas rörelse – med andra ord, aerogeler är mycket effektiva isoleringsmaterial. Förutom deras termiska egenskaper, aerogeler är ånggenomsläppliga och absorberar nästan ingen fukt. De är dessutom återvinningsbara, giftfritt och icke brännbart. Detta gör dem till ett nästan idealiskt värmeisoleringsmaterial för byggnader.

Empa-forskare har nu ersatt perlit i isolerande tegelstenar med Aerogel:en mycket porös fast substans med mycket höga värmeisoleringsegenskaper som tål temperaturer på upp till 300°C. Forskare har tidigare använt det för att utveckla ett högpresterande isolergips, som, bland annat, gör att historiska byggnader kan renoveras energiskt utan att deras utseende påverkas.

Tillsammans med sina kollegor, Empa-forskaren Jannis Wernery från forskningsavdelningen "Building Energy Materials and Components" har tagit fram en pastaliknande blandning av aerogelpartiklar som ska användas som fyllnadsmaterial för tegelstenen. "Materialet kan lätt fyllas i hålrummen och förenas sedan med tegelstenens lera, " säger Wernery. "Aerogelen stannar i tegelstenarna - du kan arbeta med dem som vanligt." Aerobricken föddes.

En jämförelse i en speciell mätanordning för värmeledningsförmåga vid en medeltemperatur på 10°C visar att de perlitfyllda tegelstenarna med samma struktur och tjocklek isolerar ungefär en tredjedel mindre än aerobrickan. Med andra ord, för att uppnå de erforderliga isoleringsvärdena, en vägg av perlittegel måste vara cirka 35 procent tjockare än en aerobrickvägg.

Ännu mer imponerande är jämförelsen med vanligt murverk av icke-isolerande tegelstenar:Dessa leder värme upp till åtta gånger bättre. En konventionell vägg skulle därför behöva vara nästan två meter djup för att isolera såväl som en aerobricksvägg på bara 20 centimeter djup. Med en uppmätt värmeledningsförmåga på bara 59 milliwatt per kvadratmeter och Kelvin temperaturskillnad, Aerobricken är för närvarande den bästa isolerande tegelstenen i världen.

Aerobricks kommer inte att finnas kommersiellt tillgängliga inom en snar framtid – fyllnadsmaterialet är för närvarande fortfarande för dyrt. Wernery beräknar att vid dagens marknadspris för aerogel, en enda kvadratmeter av en tegelvägg skulle generera merkostnader på cirka 500 franc. Dock, experter antar att kostnaderna för Aerogel kommer att sjunka kraftigt på kort till medellång sikt – då kommer ingenting att stå i vägen för användningen av det nya isoleringsblocket.