A pesar de sus innumerables utilidades, el cristal tiene una gran desventaja: su fragilidad. Ahora, ingenieros de la Universidad de Penn State han desarrollado LionGlass, un novedoso material que no solo es 10 veces más resistente al daño, sino que su producción requiere mucho menos energía.
El problema con el vidrio convencional.
La forma de cristal más utilizada en la actualidad, presente en todo, desde ventanas hasta vasos de beber, se conoce técnicamente como vidrio de silicato de sodio y cal. Su producción requiere hornos que alcanzan los 1.500 °C, lo que consume una gran cantidad de energía y libera una enorme cantidad de dióxido de carbono a la atmósfera. Además, este cristal se fabrica a partir de arena de cuarzo, ceniza de sosa y piedra caliza, estos dos últimos elementos liberan CO2 al derretirse.
LionGlass: una receta mejorada.
Los investigadores de Penn State han perfeccionado la fórmula para producir un vidrio que es más amigable con el medio ambiente y a la vez mucho más resistente. Esta nueva familia de composiciones de vidrio, denominada LionGlass, adquiere sus propiedades innovadoras al intercambiar la ceniza de sosa y la piedra caliza por óxido de aluminio o un compuesto de hierro. El contenido de sílice puede variar del 40% al 90% en peso.
Este cambio en la composición no solo reduce las emisiones directas durante la fusión, sino que también disminuye las temperaturas requeridas hasta en 400 °C. Como resultado, se reduce el consumo de energía en aproximadamente un 30% y, por ende, sus emisiones.
Un vidrio más fuerte.
Aún mejor, se descubrió que algunas composiciones de LionGlass tienen una resistencia a las grietas que es al menos 10 veces mayor que la del vidrio de soda y cal estándar. Las muestras fueron sometidas a pruebas bajo un indentador de diamante Vickers, y se encontró que el vidrio no se agrietaba incluso bajo una carga de 1 kg.
En comparación, el vidrio normal empezará a agrietarse bajo una carga de solo 0.1 kg. La resistencia de LionGlass a las grietas es probablemente incluso mayor, pero esta fue la máxima capacidad del equipo de pruebas.
Seguimos aumentando el peso sobre LionGlass hasta que alcanzamos la máxima carga que el equipo permitía. Simplemente no se agrietaba.
Nick Clark, investigador en el proyecto.
Multiplicando beneficios.
El equipo sugiere que los beneficios de LionGlass podrían multiplicarse en la vida real. Gracias a su mayor resistencia, los productos hechos de este material pueden ser más delgados y ligeros.
Deberíamos poder reducir el grosor y aún así obtener el mismo nivel de resistencia al daño. Si tenemos un producto de menor peso, eso es aún mejor para el medio ambiente, porque usamos menos materias primas y necesitamos menos energía para producirlo. Incluso a largo plazo, para el transporte, se reduce la energía necesaria para transportar el vidrio, por lo que es una situación beneficiosa para todos.
John Mauro, investigador principal del proyecto.
El equipo ha solicitado una patente para LionGlass y espera poder introducirlo al mercado pronto. Este nuevo material puede ser una verdadera revolución en la industria del vidrio, contribuyendo significativamente a la protección del medio ambiente y a la creación de productos más resistentes y duraderos.
Vía www.psu.edu
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