¡Bienvenido 2022! Año Internacional del Vidrio

El año 2022 ha sido declarado por La Organización de las Naciones Unidas (ONU) como el Año Internacional del Vidrio. Esta institución reconoce que, además de acompañar a la humanidad por siglos, el vidrio es uno de los materiales más versátiles y transformativos de la historia.

La ONU considera que las tecnologías relacionadas con este material y las innovaciones por venir podrían llevar a aplicaciones extraordinarias en el ámbito de la fibra óptica, los paneles de visualización o pantallas, el vidrio ultrafino para sensores, los microscopios, telescopios y el equipo médico, entre otras.

La fabricación del vidrio es una actividad de un elevado gasto de energía, sin embargo, ya se han ideado cambios en los procesos para disminuir el gasto de energético de su producción. Además, tiene cualidades que lo hacen un aliado en el cuidado del ambiente.

Por ejemplo, es sustituto ideal del plástico en muchas aplicaciones, es completamente reciclable y no hay límite en la cantidad de veces que puede ser reprocesado sin que pierda sus propiedades.  Por otro lado, el vidrio fotovoltaico es fundamental para la captación de energía solar.

¿Qué es el vidrio?

El vidrio es un material constante en nuestra vida cotidiana; lo podemos encontrar en algo tan sencillo como un plato, vaso, refractario o adorno para la cocina, pero también en la nanotecnología, la electrónica, la industria automotriz y la aeroespacial.

En la naturaleza el vidrio es una arena que se transforma en un compuesto transparente y amorfo. A nivel industrial se fabrica a partir de la fusión a 1500 grados centígrados de temperatura de arena de sílice, carbonato de sodio y caliza.

El resultado es un material transparente, duro y frágil que resiste el sol, la lluvia y la oxidación sin perder sus propiedades. Las diferentes composiciones químicas de estas arenas dan diferentes propiedades a los vidrios.

Principales características del vidrio
*Transparencia
*Resistencia al calor
*Resistencia química

Soplado de vidrio científico

Antonio Zarco Reséndiz es jefe del Área de Soplado de Vidrio de la Facultad de Química de la UNAM y durante más de 35 años se ha dedicado a esta técnica con fines científicos.  

Para llevar a cabo investigaciones en los laboratorios de química, se requieren materiales de vidrio como pipetas, probetas, tubos de ensaye, refrigerantes o condensadores. El tipo de vidrio que se utiliza para estos propósitos es el vidrio de borosilicato.

El vidrio borosilicato tiene una composición de: sílice 81%, óxido de boro 13% óxido de sodio y óxido de potasio 4% y óxido de aluminio 2%.

Esta clase de vidrio es un material ideal para trabajar con compuestos y soluciones porque tiene baja reacción al fuego, es decir, que puede calentarse mucho sin que se rompa, siempre y cuando no se someta a cambios bruscos de temperatura. También es resistente a los ácidos, excepto el ácido fluorhídrico que si lo corroe.

“Damos servicio a los doctores y personal docente para reparación, elaboración o reparación de material de vidrio de laboratorio. Por ejemplo, si se rompe la boca de un matraz, se repara esa parte y el instrumento continúa siendo útil. Por otro lado, los investigadores en ocasiones requieren modificar equipos o necesitan instrumentos diseñados especialmente porque no existen en el mercado y acuden con sus diseños o dibujos para que se los fabriquen”, explica Antonio Zarco. 

Entre los proyectos únicos que se han llevado a cabo en el Taller de Vidrio Soplado destacan la réplica de un sistema elaborado siglos atrás para su exposición en un museo. El recinto proporcionó el diseño y en el taller se elaboró el instrumento.

El experto explica que para fundir el vidrio de borosilicato y trabajarlo tienen que someterlo a 1200 grados centígrados de temperatura. Para ello se requieren herramientas como oxígeno, gas butano, sopletes, boquillas, un torno y un horno para templado.

Por otro lado, trabajar este tipo de material es complicado y hay pocos sopladores de vidrio científico en el país. La Facultad de Química de la UNAM es uno de los sitios en los que se forman profesionales de esta técnica.

Innovaciones 

El vidrio es un material increíblemente versátil y con diversas aplicaciones, como ya se dijo. Además, puede adaptarse o integrarse a otras innovaciones. A continuación enlistamos algunos desarrollos relacionados con este material que ya existen, pero que con los años se irán mejorando y tendrán un uso mucho más extendido.

Vidrios electrocrómicos. Son aquellos que pierden transparencia cuando se pasa por ellos una corriente eléctrica. Están compuestos por capas de diversos materiales. Se estima que este tipo de vidrios podrían ayudar a regular la cantidad de luz y calor que entra en una edificación y reducir gastos energéticos. También serán comunes en los automóviles en el futuro, los cristales podrían oscurecerse automáticamente cuando el vehículo esté en reposo.

Vidrios ultrafinos y ultrarresistentes. Los inventores y fabricantes del Gorila Glass, el vidrio que se utiliza en cerca de 500 millones de teléfonos celulares en todo el mundo, ya trabajan en una nueva generación de vidrios mucho más delgados, a prueba de rayaduras e igual de resistentes. Los industriales se empeñan en desarrollar cristales que no se agrieten, esto es un verdadero reto, pues romperse es la respuesta natural del vidrio. Estos desarrollos podrían utilizarse para construir los cuerpos de dispositivos electrónicos como lap tops y tabletas, así como en aplicaciones en la industria automotriz. 

Biovidrios. Es un tipo especial de vidrio de fosfato que se utiliza para promover el crecimiento del hueso en la industria médica; pueden usarse como un andamiaje para el crecimiento de tejido óseo. Los andamiajes son estructuras que proporcionan una porosidad interconectada que puede guiar el crecimiento del tejido. Estas estructuras tratan de imitar la morfología, propiedades mecánicas y función del hueso para integrarse con los tejidos circundantes.