Si bien las técnicas como el templado y el laminado pueden ayudar a reforzar el vidrio, son costosas y ya no funcionan una vez que se daña la superficie. Por ello, investigadores de la Universidad McGill han desarrollado un vidrio más fuerte y resistente, inspirado en la capa interna de los caparazones de los moluscos.

En lugar de romperse con el impacto, el nuevo material tiene la resistencia del plástico y podría usarse para mejorar las pantallas de los teléfonos móviles en el futuro, así como otras aplicaciones.

Imitación del nácar

Inspirándose en la naturaleza, se ha creado así un nuevo material compuesto de vidrio y acrílico que imita al nácar, pues tomaron la arquitectura del nácar y la replicaron con capas de escamas de vidrio y acrílico, produciendo un material excepcionalmente fuerte pero opaco que se puede producir de manera fácil y económica.

En Xataka Ciencia

Se ha desarrollado una pintura tan blanca que refleja el 98,1% de la radiación solar y podría sustituir el aire acondicionado

Según explica Allen Ehrlicher, profesor asociado en el Departamento de Bioingeniería de la Universidad McGill:

Hasta ahora existían compensaciones entre alta resistencia, tenacidad y transparencia. Nuestro nuevo material no solo es tres veces más fuerte que el vidrio normal, sino también más de cinco veces más resistente a las fracturas. (...) Sorprendentemente, el nácar tiene la rigidez de un material rígido y la durabilidad de un material blando, lo que le da lo mejor de ambos mundos. Está hecho de piezas rígidas de materia similar a la tiza que están cubiertas con proteínas suaves que son altamente elásticas. Esta estructura produce una resistencia excepcional, haciéndola 3.000 veces más resistente que los materiales que la componen.

En Xataka Ciencia

Este nuevo material convierte calor en electricidad de forma más eficiente que se ha registrado hasta el momento

Finalmente, dieron un paso más para hacer que el compuesto fuera ópticamente transparente: al ajustar el índice de refracción del acrílico, lograron que se mezclara perfectamente con el vidrio para hacer un compuesto verdaderamente transparente. Como próximos pasos, planean mejorarlo incorporando tecnología inteligente que permita que el vidrio cambie sus propiedades, como el color, la mecánica y la conductividad.

Richard Feynman afirmó ser el único observador en ver la explosión sin los lentes oscuros, protegiéndose de los dañinos rayos ultravioleta únicamente tras el cristal de un camión. Alrededor de 260 personas presenciaron la prueba, ninguna a una distancia menor de 9 kilómetros.

Hace justo ahora 75 años, el 16 de julio, se llevó a cabo la prueba Trinity, la primera explosión de un arma nuclear, a cargo de Estados Unidos, que tuvo lugar en un remoto enclave del desierto de Nuevo México.

Nuevo mineral

La bomba detonada usaba como material fisionable plutonio, igual que la lanzada semanas después sobre Nagasaki, Japón. A las 05.29.45 hora local del 16 de julio, el dispositivo explotó con una energía equivalente a 19 kilotones, equivalentes a 19.000 toneladas de TNT.

Dejó un cráter en el suelo desértico de 3 metros de profundidad y 330 metros de ancho. Tras la explosión, en el cráter, la arena del desierto, compuesta principalmente de sílice, se derritió convirtiéndose en un vidrio de color verde claro, el cual fue llamado trinitita.

La trinitita, también conocida como vidrio de Alamogordo, es un vidrio creado por la vitrificación de las arenas del desierto de Alamogordo. El vidrio está compuesto principalmente de arena arcósica, con mayoría de cuarzo y feldespato con trazas de plagioclasa, calcita, hornblenda y augita en una matriz de arcilla arenosa, fundida por la explosión. La trinitita es habitualmente verde claro, pero se puede encontrar en varios colores. Es ligeramente radioactiva, aunque puede ser manipulada sin peligro.

El estampido de la explosión tardó 40 segundos en alcanzar a los observadores y la onda de choque pudo sentirse a 160 kilómetros de distancia. La nube en forma de hongo alcanzó 12 kilómetros.

El área fue declarada Monumento Histórico Nacional en 1975 y es accesible al público durante el primer sábado de abril y de octubre. Aún existe una pequeña radiación residual en el sitio. El Monumento Trinity, formado por una roca áspera y oscura en forma de obelisco de alrededor de 3,6 metros de altura, marca el hipocentro de la explosión.

Normalmente lleva una década o dos obtener un material desde el descubrimiento hasta su uso comercial, pero la Inteligencia Artificial (IA) puede reducir ostensiblemente ese tiempo y, además, en una fracción de su coste.

Para probarlo, investigadores del SLAC National Accelerator Laboratory aprovecharon un sistema de la fuente de luz de radiación sincrotrón de Stanford que combina el aprendizaje automático para acelerar el descubrimiento de vidrio metálico.

Vidrio metálico

La Inteligencia Artificial va a cambiar el panorama de cómo se hace la ciencia de los materiales, y este es el primer paso. Según el profesor de la Universidad Northwestern Chris Wolverton, coautor de este estudio:

Este es un gran paso para tratar de reducir ese tiempo. Podrías comenzar con nada más que una lista de propiedades que deseas en un material y, usando inteligencia artificial, reducir rápidamente el enorme campo de materiales potenciales a unos pocos buenos candidatos.

De esta forma, si durante el último medio siglo se ha investigado alrededor de 6.000 combinaciones de ingredientes que forman vidrio metálico, con este sistema en el que participa la IA la cifra llegó a 20.000 en solo un año. El vidrio metálico es una aleación amorfa, con sus átomos dispuestos en todas direcciones, que no solo resiste mejor el desgaste y la corrosión, sino que es más fuerte y ligero que el acero.

Según Jason Hattrick-Simpers, un ingeniero de investigación de materiales en NIST:

Uno de los aspectos más emocionantes de esto es que podemos hacer predicciones con tanta rapidez y hacer que los experimentos pasen tan rápido que podemos permitirnos investigar materiales que no siguen nuestras reglas generales sobre si un material formará o no un vaso.

Muchas cervezas se sirven en botellas de cristal, y eso tiene consecuencias negativas inesperadas. Al menos, es lo que refiere, por ejemplo, el gobierno británico.

Porque más de 5.000 personas al año son víctimas de agresiones con jarras y botellas (la mayoría de cerveza), y las operaciones de reconstrucción quirúrgica le acarrean a la sanidad pública de este país más de 2.000 millones de libras.

Pero lo bueno es…

¿Por qué insistimos en servir la cerveza en botellas de vidrio? En parte, por inercia, por cultura y por liturgia. Pero también influye, al parecer, el sabor, tal y como explica Mark Miodownik en su libro Cosas (y) materiales:

En los bares y los pubs se ha probado a sustituir el vidrio por multitud de plásticos, pero, a pesar de su dureza y transparencia, estos materiales nunca han tenido aceptación entre los clientes. (…) Además de saber distinto, aquel material tiene menor conductividad térmica, por lo que uno lo nota más caliente que el vidrio, reduciendo el placer de tomarse una cerveza helada.

Vidrio más seguro

Así que, dado la resistencia de la gente a beber cerveza en recipientes de plástico o de lata, una posible solución pasaría por fabricar vidrio más seguro, en vez de sustituirlo por otro material.

Por ejemplo, el vidrio templado, un vidrio concebido originalmente por la industria automovilística para que la gente sufriera menos heridas con cristales en un accidente.

El material tiene su origen en las célebres gotas del príncipe Rupert, una curiosidad inventada en la década de 1640. Se trata de piezas de vidrio con forma de lágrima que resisten muy bien la presión en la parte redondeada, pero estallan a poco que se dañe la parte alargada.

Y ¿cómo se fabrica?

Son muy fáciles de hacer: basta con echar en agua una pieza de vidrio fundido. El extremo y rápido enfriamiento del exterior de la gota pone las capas superficiales del vidrio en un estado de compresión mecánica: todas las partículas quedan muy apretadas y es casi imposible que se formen grietas, porque el esfuerzo de compresión siempre compensará el de tracción. La superficie del vidrio se endurece así hasta tal punto que la gota, increíblemente, resiste hasta un martillazo.

Investigadores de la Universidad de Tokio ha concebido un tipo de vidrio que es prácticamente imposible de romper, según afirman en las pruebas realizadas con el mismo y que publican en la revista Nature.

Un tipo de vidrio que, en apenas unos años, podría ya usarse comercialmente, por ejemplo en nuestros smartphones o las lunas de los coches.

Para conseguirlo, se mezcló alúmina (óxido de aluminio) con dióxido de silicio. Para evitar que esta mezcla se cristalizara al instante, como ha sucedido hasta ahora, los investigadores usaron una técnica que usa gas para impulsar los compuestos químicos al aire, donde se sintetizan y se mezclan sin cristalizarse antes de tiempo.

Este nuevo cristal puede compararse con el acero, es ligero y puede verse a través de él. De acuerdo con los científicos, el módulo de Young (un indicador de la rigidez) para el nuevo cristal resultó dos veces mayor que el del típico vidrio reforzado y casi en el mismo nivel que los valores exhibidos por el acero y el hierro. Atsunobu Masuno, profesor asistente en el Instituto de Ciencia Industrial de la Universidad de Tokio, ha declarado:

Vamos a establecer una manera de producirlo masivamente en breve.

Vía | Gizmodo
Imagen | Dan Queiroz

Desde 2004, el artista con sede en California Jack Storms ha estado produciendo estas raras "esculturas ópticas" raras, usando vidrio dicroico (tener más de un color los cuales se reflejan dependiendo del ángulo de incidencia de la luz sobre su superficie). Una sola pieza puede tomar hasta 18 semanas de trabajo.

Podéis ver algunas de las obras terminadas en la página web de Storms. Mientras tanto, podemos aprender sobre el proceso de hacer estas esculturas de vidrio fríos en el vídeo que viene a continuación.

Vía | Neatorama

Ya en su día quedé seducido por unos originales peluches, que se apartaban totalmente de los tópicos: los peluches de marras imitan la morfología de diversos microbios, como los del resfriado, la gastritis, la gripe o la mononucleosis (la popular enfermedad del beso). Y la verdad es que son muy graciosos a pesar de que representen microorganismos tan patógenos y mortíferos como el del ébola o el sida.

En esta misma línea, pero cambiando de material, el artista británico Luke Jerram ha creado, en colaboración con virólogos de la Universidad de Bristol, réplicas de virus como el del papiloma humano, el VIH, el SARS o la gripe porcina, de bacterias como la E. coli, y de parásitos como el que causa la malaria. Arriba del todo, por ejemplo, tenéis el VIH.

Todas ellas concebidas exclusivamente en vidrio y con un tamaño 1.000.000 de veces superior al de los originales cuyas formas imitan. A continuación, el SARS:

A partir de abril, y hasta mediados del 2014, se podrán visitar en el CaixaForum de Madrid. A continuación, el de la gripe porcina:

No importaría tener uno en mi despacho. Y también esos peluches. Seguro que más de un tuning ya elucubra cómo llenará la repisa trasera de su Seat 124 tuneado. Personalmente, me pirraría por alguno de un gen, un meme, una neurona, un quark o el bosón de Higgs. Queda dicho.

E-Coli:

Malaria:

Vía | AbadíaDigital

Por orden de rebote, de más a menos: las de vidrio, las de acero y las de goma. Lo cual puede desafiar al sentido común: ¿las de goma son las pelotas que menos rebotan?

La explicación está en la dureza. Cuanto más dura es la pelota, menos energía pierde en el rebote: las pelotas blandas se aplastan. Y es que, al golpear el suelo, una pelota, en el impacto, pierde parte de la energía del movimiento descendente de dos formas: o bien es absorbida por la superficie de la pelota cuando se comprime, o bien es liberada en forma de calor.

El término técnico para la capacidad de rebote de un objeto es “coeficiente de restitución” o COR. Es una escala que mide la energía que pierde un material al sufrir un impacto, y va desde el 0, cuando pierde toda la energía, a 1, cuando no pierde nada de energía.

La goma dura posee un COR de 0,8. La pelota de vidrio puede tener un COR de hasta 0,95 (siempre que no se rompa con el impacto, por supuesto).

Una Superball es un juguete inventado en 1964 por el químico Norman Stingley, comprimiendo un material de goma sintético bajo la alta presión. Se fabricó con un material desarrollado originalmente para una válvula de seguridad de un pozo petrolífero. La Superball tiene un coeficiente extraordinariamente alto de coeficiente de restitución, así que se convirtió en uno de los juguetes más vendidos de la época.

Investigadores de la Universidad Estatal de Michigan han encontrado una receta magistral que convierte el hormigón en una versión mejorada más fuerte, más duradero y más resistente al agua.

Alrededor de un 20 % del cemento que se utilizaba para producir hormigón se está sustituyendo por vidrio molido y, hasta ahora, los resultados han sido bastante positivos.

Gracias al uso de vidrio se está reduciendo las cantidades que terminan en vertederos y las emisiones de dióxido de carbono, comunes en la fabricación de cemento.

Para que luego nieguen que las múltiples vidas del vidrio.

El vidrio molido entra en una reacción beneficiosa con los componentes del cemento, por lo que las características químicas del cemento mejoran

Declaró Parviz Soroushian, profesor de Ingeniería Civil y Ambiental y responsable del estudio.

El cemento se procesa a una temperatura muy alta, el uso de vidrio molido reduce significativamente la cantidad de energía utilizada, así como las emisiones de CO₂.

En esta nueva práctica de sustitución parcial de cemento en el hormigón por una mezcla de residuos de vidrio, se producen importantes beneficios de energéticos y de costes, lo que repercute positivamente en el medio ambiente.

Soroushian y sus colegas han publicado recientemente dos artículos acerca de la durabilidad de la mezcla en el Journal of Solid Waste Technology and Management y en el Journal of Construction and Building Materials.

Vía | Physorg

La fibra óptica es el material que constituye la base de las modernas redes de telecomunicaciones de alta capacidad. Una fibra óptica no es más que un larguísimo filamento de vidrio, tan fino que es perfectamente flexible, debidamente protegido por una camisa plástica. A traves de estos haces se transmiten, mediante un láser acoplado, señales luminosas que se detectan en el destino.

Pero evidentenente, para tener una gran capacidad de transmisión a larga distancia, la fibra debe tener unas características muy particulares. La fabricación de fibra óptica es un proceso de alta tecnología. Tengamos en cuenta que el grosor estándar de la fibra es 125 micras (aproximadamente el doble que un cabello humano) y el núcleo es de unas 8 micras (en fibras monomodo, que son las usadas para comunicaciones a larga distancia). Y evidentemente, es crítico mantener la pureza y la regularidad del núcleo.

Todo ello convierte la fabricación de fibra en un proceso complicado. Sin embargo, el fundamento es sencillo (y es una idea brillante). Se trata de construir grandes tubos de vidrio que reproducen a escala macroscópica la estructura de la fibra. Estos tubos se llaman preformas. Posteriormente, la preforma se va fundiendo y estirando hasta que obtenemos un filamento alargado cuyo fino diámetro reproduce a escala microscópica la preforma original.

El proceso de fabricación de las preformas no es en absoluto sencillo ya que evidentemente no estamos hablando de simple vidrio, sino de unas características muy concretas y una extrema pureza. Un modo de fabricación de preformas es el que os mostramos en el siguiente vídeo del Discovery Channel (hay un grave error de doblaje, cuando dice ‘silicona’ en realidad quiere decir ‘sílice’, en inglés silica).

En este proceso, se parte de barras de vidrio huecas, que se bañan en un gas que contiene las partículas de lo que será el futuro núcleo. Calentando hasta mil grados, estas partículas comienzan a fundirse hasta que el tubo hueco colapsa y forma una vara maciza con la estructura deseada: la preforma.

Una vez hechas las preformas, se colocan verticalmente y se calientan hasta que se van fundiendo formando un hilillo continuo. De una preforma se sacan kilómetros y kilómetros de fibra. Este proceso, a pesar de la sencillez de la idea, es muy complejo y delicado, ya que hay que garantizar que el flujo se mantiene constante, que el hilo mantiene un grosor de 125 micras y que no se producen tensiones excesivas. Durante esta fase además se aprovecha para crear una capa protectora sobre el vidrio.

La fibra óptica se enrolla en grandes bobinas. Las grandes redes de comunicación usan haces de varias fibras agrupadas en un cable tan grueso como un cable eléctrico pero capaces de transmitir una cantidad de información mucho mayor, a distancias muchísimo mayores y con un menor gasto de potencia.