Vidrio ecológico que es difícil de romper.

Se escuchan risas por teléfono cuando John Mauro le pregunta a uno de sus alumnos: ¿Cuánto martilleo se necesita para romper el nuevo vidrio que han desarrollado?

“Tienes que poner tu cuerpo en él”, dice el profesor Mauro, de Penn State, quien describe cómo primero se debe rayar profundamente el vidrio con un bolígrafo de diamante o carburo de tungsteno, y luego un estudiante de posdoctorado debe martillarlo. martillo.

El profesor Mauro afirma que el invento, llamado LionGlass, es diez veces más resistente que el vidrio estándar. Imagine una botella de vino intacta, incluso después de que se haya caído al suelo de baldosas de la cocina.

Sin embargo, hay pocos detalles disponibles sobre LionGlass ya que la investigación aún no se ha publicado en una revista revisada por pares, y el equipo presentó recientemente una solicitud de patente.

Un detalle clave es que, a diferencia del vidrio estándar, la producción de este vidrio no requiere carbonato de sodio o piedra caliza. Los ingredientes alternativos en este momento son un secreto muy bien guardado.

la gente ha estado Haciendo vidrio durante miles de años.. Debido a sus propiedades de joya y al hecho de que se puede moldear en formas intrincadas, siempre ha tenido un talón de Aquiles: se rompe. Pero tal vez no por mucho más tiempo.

Desde parabrisas de automóviles hasta copas de champán, las aplicaciones que podrían beneficiarse de un vidrio aún más duradero son infinitas.

Hay mucha competencia en cuanto a quién puede fabricar el vidrio más resistente y sostenible a un precio razonable. Puede cambiar el mundo.

“Si realmente queremos tener un impacto en la huella de carbono, debemos abordar el silicato de soda y cal”, dice el profesor Mauro.

El carbonato de sodio y la piedra caliza liberan dióxido de carbono (CO2) cuando se calientan con arena de cuarzo, una receta común para el vidrio, y el proceso de fabricación requiere altas temperaturas y consume mucha energía.

Por el contrario, LionGlass no utiliza estos materiales ricos en carbono y tiene temperaturas de producción por debajo de 300 °C a 400 °C.

El problema es que debido a que el vidrio tiene una tolerancia térmica más baja que otros vidrios, no se puede usar para pantallas de teléfonos inteligentes o tabletas, que tienen una gran demanda.

Para ello, el vidrio debe ser capaz de soportar las altas temperaturas durante el proceso de producción.

“Si el vidrio cambia sus dimensiones durante este proceso, los píxeles pueden estar desalineados”, dice el profesor Mauro.

Pero LionGlass podría tener muchos otros usos: cubiertos de vidrio y ventanas en edificios, por ejemplo.

Las instalaciones de fabricación de vidrio existentes deberían poder fabricarlo sin cambiar su equipo y el vidrio no requiere más trabajo una vez que está hecho. Su fuerza, dice el profesor Mauro, es “una propiedad inherente de la estructura vítrea”.

LionGlass podría tener un impacto “dondequiera que vea vidrio”, excepto en los teléfonos inteligentes, dice Robert Ritchie de la Universidad de California, Berkeley.

El profesor Ricci y sus colegas han desarrollado un vidrio opaco que es más fuerte que el acero. Hace casi una década.

Un nuevo tipo de vidrio podría ayudar a los arquitectos a repensar cómo usan el material, dice Cheryl Atkinson, de Atkinson Architect en Canadá. LionGlass, al ser tan fuerte, puede permitir cristales de ventanas mucho más delgados, por ejemplo.

“Esto sin duda reduciría el peso de las unidades de acristalamiento triple o aisladas”, señala, señalando que esto reduciría las emisiones de dióxido de carbono asociadas con el transporte de vidrio.

Sin embargo, un problema con la tecnología de ventanas actual es que los sellos de plástico alrededor de los bordes de las unidades de vidrio doble o triple a menudo fallan después de algunas décadas; no se trata solo de la calidad del vidrio en sí.

Además, al reconocer la importancia de la eficiencia energética, los arquitectos, incluida la Sra. Atkinson, utilizan menos vidrio en sus diseños para reducir la pérdida de calor de los edificios en invierno y evitar el calentamiento excesivo del interior en los días soleados.

El ex empleador del profesor Mauro, Corning, famoso por el Gorilla Glass utilizado en teléfonos inteligentes, tabletas y pantallas de televisión, fabrica otros productos como vidrio para viales de medicamentos ultrarresistentes, incluidas las vacunas contra el covid-19, y vidrio arquitectónico para edificios.

Jaimin Amin, director de tecnología de Corning, le dijo a la BBC que la compañía tenía un proyecto que buscaba ventanas energéticamente eficientes de “muy alta calidad”.

Una forma en que esto podría usarse es aplicando una capa muy delgada de vidrio entre dos paneles de ventanas tradicionales para hacer unidades de triple acristalamiento que sean más delgadas y livianas que las ventanas existentes, dice.

En julio, Corning informó de una débil demanda de teléfonos inteligentes en una actualización de ganancias trimestrales.

Aún así, Amin dice que la electrónica de consumo sigue siendo un área importante de crecimiento para la empresa.

Los fabricantes de teléfonos inteligentes usan vidrio para los cuerpos de sus dispositivos, así como para las pantallas, en parte porque esto ayuda a los teléfonos a recibir y transmitir señales 5G de alta frecuencia, dice Corning.

Mientras tanto, la durabilidad sigue mejorando.

El Victus 2 Gorilla Glass que Corning lanzó el año pasado puede sobrevivir si se deja caer sobre concreto desde una altura de un metro. “Era la primera vez que teníamos un vaso con contenido reciclado certificado”, dice el Dr. Amin. “Nos estamos moviendo cada vez más en esta dirección”.

Uno de los beneficios del reciclaje de vidrio son las temperaturas más bajas necesarias para fabricar el nuevo producto, lo que reduce las emisiones de carbono.

William Kerwin, analista de Morningstar Research Services, destaca el éxito de Corning en el negocio del vidrio y dice que tiene más de la mitad del mercado de vidrio utilizado en televisores de pantalla grande cada vez más populares.

Una aplicación de vidrio en rápida expansión son los paneles solares. “Este es un lugar donde creo que si me hubieras preguntado hace cinco años, ni siquiera habría llamado”, dice Kerwin. “Ahora definitivamente es un asunto mucho más importante para la industria del vidrio”.

Añade que los fabricantes de paneles solares buscan vidrios más resistentes y delgados para poder reducir el peso de los paneles.

Ben Wood, de CCS Insight, dice que los teléfonos inteligentes seguirán siendo un área importante para la innovación.

Por ejemplo, los teléfonos plegables tienen que soportar “decenas de miles o cientos de miles de pliegues durante la vida útil del dispositivo”, dice.

Los consumidores todavía se preocupan por si los teléfonos plegables son realmente lo suficientemente potentes, dice.

“Un sueño es un cristal irrompible”, agrega Wood, que sigue siendo un sueño incluso ahora.