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El objetivo principal de este trabajo es analizar cómo la estructura celular de los nanocompuestos de base poliestireno (PS) espumados, producidos mediante espumación por disolución en gas, se ve afectada por el comportamiento reológico extensional de la matriz polimérica y por el grado de dispersión de las partículas. Estos composites se han producido con diferentes tipos de sepiolitas naturales y organomodificadas y con diferentes contenidos de estas partículas. El comportamiento extensional y el grado de dispersión se han caracterizado mediante reología extensional y dinámica de cizalla, respectivamente. Los resultados obtenidos indican que el comportamiento reológico extensional controla los mecanismos de degeneración de la espuma; por su parte, la forma de dispersión de las partículas en la matriz de PS controla los mecanismos de nucleación. Los resultados también indican que, en estos sistemas, las características de la estructura celular están definidas principalmente por la forma en que se produce la nucleación. Por lo tanto, la mejora del grado de dispersión es un enfoque clave para reducir el tamaño de las células en un 90%, con respecto al polímero puro.