el eco

Apr 13, 2024

Hay risas por teléfono cuando John Mauro plantea mi pregunta a uno de sus investigadores: ¿cuántos golpes con un mazo se necesitan para romper el nuevo vidrio que han desarrollado?

"Hay que poner todo el cuerpo en ello", dice el profesor Mauro, de la Universidad Estatal de Pensilvania, mientras describe cómo primero se debe rayar profundamente el vidrio con un lápiz de diamante o de carburo de tungsteno y luego un investigador postdoctoral lo martilla con un martillo. un mazo.

El profesor Mauro afirma que el invento, llamado LionGlass, es diez veces más resistente que el vidrio estándar. Imagínese una botella de vino ilesa, incluso después de caer 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 ha presentado recientemente una solicitud de patente.

Un detalle importante es que, a diferencia del vidrio estándar, para su producción no se necesita carbonato de sodio ni piedra caliza. Los ingredientes alternativos son actualmente un secreto muy bien guardado.

La gente lleva miles de años fabricando vidrio. Apreciado por sus cualidades de joya y por el hecho de que puede adoptar formas intrincadas, siempre ha tenido un talón de Aquiles: se hace añicos. Pero tal vez no por mucho más tiempo.

Desde parabrisas de automóviles hasta copas de champán, las aplicaciones que se beneficiarían de un vidrio más duradero son infinitas.

Existe mucha competencia sobre quién puede fabricar el vidrio más resistente y sostenible a un precio razonable. Podría cambiar el mundo.

"Si realmente queremos influir en la huella de carbono, debemos abordar el silicato sodocálcico", afirma el profesor Mauro.

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

LionGlass, por el contrario, no utiliza estos materiales ricos en carbono y sus temperaturas de producción son entre 300 °C y 400 °C más bajas.

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 fabricarlos, el vidrio debe poder soportar altas temperaturas durante el proceso de producción.

"Si el vidrio cambia de dimensiones durante ese proceso, entonces los píxeles pueden desalinearse", afirma el profesor Mauro.

Pero LionGlass podría tener muchos otros usos: vajillas 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 necesita ningún trabajo adicional una vez fabricado. Su resistencia es una "propiedad intrínseca de la estructura del vidrio", afirma el profesor Mauro.

LionGlass podría tener un impacto "básicamente en todos los lugares donde se ve vidrio", excepto en los teléfonos inteligentes, dice Robert Ritchie de la Universidad de California en Berkeley.

El profesor Ritchie y sus colegas desarrollaron hace aproximadamente una década un vidrio no transparente más resistente que el acero.

Un nuevo tipo de vidrio podría ayudar a los arquitectos a repensar cómo utilizan el material, afirma Cheryl Atkinson, de Atkinson Architect en Canadá. LionGlass, al ser tan resistente, podría permitir cristales de ventana mucho más delgados, por ejemplo.

"Esto ciertamente aligeraría el peso de las unidades de vidrio aislante o del triple acristalamiento", señala, destacando que así se reducirían las emisiones de CO2 asociadas con el transporte del vidrio.

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

Además, reconociendo la importancia de la eficiencia energética, arquitectos como Atkinson ya están utilizando menos vidrio en sus diseños para reducir la pérdida de calor de los edificios en invierno y evitar un calentamiento interior excesivo en los días soleados.

Corning, el antiguo empleador del profesor Mauro, famoso por su Gorilla Glass utilizado en teléfonos inteligentes, tabletas y pantallas de televisión, fabrica otros productos como vidrio para viales farmacéuticos súper resistentes, incluidas las vacunas Covid-19, y vidrio arquitectónico para edificios.

La empresa tiene un proyecto que busca ventanas de ahorro de energía de "muy alta gama", le dice a la BBC Jaymin Amin, director de tecnología de Corning.

Una forma de utilizar esto es como una capa muy delgada de vidrio entre dos paneles de ventanas tradicionales para crear unidades de triple acristalamiento que sean más delgadas y livianas que las ventanas actuales, dice.

En julio, Corning informó un debilitamiento de la demanda de teléfonos inteligentes en una actualización de ganancias trimestral.

Sin embargo, Amin afirma que la electrónica de consumo sigue siendo un área de crecimiento clave para la empresa.

Los fabricantes de teléfonos inteligentes están utilizando 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 después de caer sobre concreto desde una altura de un metro. "Era la primera vez que teníamos un vaso con un contenido reciclado certificado", afirma el Dr. Amin. "Vamos cada vez más en esa dirección".

Un beneficio de reciclar vidrio son las temperaturas más bajas necesarias para fabricar el nuevo producto, lo que reduce su huella de carbono.

William Kerwin, analista de Morningstar Research Services, destaca el éxito de Corning en el campo de la fabricación de vidrio y afirma que tiene más de la mitad del mercado del vidrio utilizado para las cada vez más populares pantallas de televisión de gran tamaño.

Una aplicación del vidrio en rápida expansión son los paneles solares. "Creo que si me hubieran preguntado hace cinco años, ni siquiera lo habría mencionado", dice Kerwin. "Y ahora definitivamente es un negocio mucho más importante para la industria del vidrio".

Los fabricantes de paneles solares buscan un vidrio más resistente y delgado para poder reducir el peso de los paneles, añade.

Más tecnología de negocios:

Pero los teléfonos inteligentes seguirán siendo un área de innovación importante, afirma Ben Wood, de CCS Insight.

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

Los consumidores todavía están nerviosos sobre si los teléfonos plegables son realmente lo suficientemente robustos, afirma.

Estos dispositivos representan hoy sólo el 5% del mercado mundial de teléfonos inteligentes premium.

"El sueño es un cristal irrompible", añade Wood, algo que por ahora sigue siendo un sueño.