La mujer, símbolo de emancipación también en el campo de la ciencia y la investigación, ha tenido igualmente un aliado permanente en esta cotidiana labor: el vidrio, moldeado en múltiples recipientes.  

“El vidrio sustenta tecnologías vitales, facilita la sostenibilidad y ayuda construir un mundo más verde y más justo, pero muchas veces pasa desapercibido”: Alicia Durán.

El vidrio es de suma importancia para la humanidad, porque está presente en muchas actividades cotidianas de todo tipo. Además, ayuda a la descontaminación, sobre todo del plástico, contribuye al ahorro de energía y permite una comunicación más rápida. Con esos atributos, la Asamblea General de Naciones Unidas (ONU) declaró 2022 como Año Internacional del Vidrio (Iyog, por sus siglas en inglés) con el objetivo de reconocer su importancia en sectores como el aeroespacial, la industria automotriz, la salud y la arquitectura, entre otros.

Las instituciones que promovieron ante dicho organismo este evento fueron: la Comisión Internacional del Vidrio (ICG), la Comunidad de Asociaciones del Vidrio (CGA) y el Comité Internacional para Museos y Colecciones de Vidrio (Icom-Glass). Se quiere destacar la importancia tecnológica, científica y económica del vidrio; material que sustenta muchas de nuestras tecnologías, así como facilita el desarrollo de sociedades más justas y sostenibles que hagan frente a los desafíos de la globalización. 

La página web de la ONU destaca: “el vidrio ha acompañado a la humanidad durante siglos, enriqueciendo la calidad de vida de millones de personas como uno de los materiales más importantes, versátiles y transformadores de la historia”. Para resaltarlo se realizarán diversas actividades de investigación, transferencia del conocimiento y divulgación en todo el mundo, como congresos, seminarios, ferias industriales o exposiciones destinadas a crear conciencia y dirigir la atención política sobre su importancia en la vida diaria.

El evento arranca con la apertura en Ginebra, Suiza; y sigue con el congreso del ICG en Berlín, un congreso mundial sobre tecnología del vidrio en Shanghai y un congreso de arte e historia. También habrá publicaciones monográficas, exposiciones y materiales de divulgación para estudiantes desde primaria hasta la universidad. 1.140 entidades de 76 países, entre las que figuran sociedades científicas y artísticas, fabricantes y proveedores de vidrio, universidades, centros de investigación y museos, respaldaron la iniciativa, aprobada por la ONU el 3 de diciembre de 2020.

Alicia Durán, investigadora del Instituto de Cerámica y Vidrio del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), presidenta tanto del comité directivo del Iyog, como de la ICG, ha señalado que “el vidrio sustenta tecnologías vitales, facilita la sostenibilidad y un mundo verde, pero muchas veces pasa desapercibido”. Y hay decirlo que este Iyog fue una iniciativa española. 

Porque este año se evocan el centenario del descubrimiento de la tumba de Tutankamón en 1922, con su colección de vidrio egipcio, y el bicentenario de la invención de la lente de Fresnel, que se usa en los faros marinos. Tutankamón (1342- 1325 a. C) fue un faraón del Antiguo Egipto, que reinó durante una década. Murió cuando tenía unos 20 años. La lente de Fresnel, nombre que dio su inventor en 1822, el físico francés Augustin-Jean Fresnel, permitió obtener lentes de gran apertura y una corta distancia focal sin el peso y volumen de una lente de diseño convencional. 

El hallazgo de Tutankamón ¿indica desde cuándo se conoce el vidrio? Pero tiene una antigüedad mayor. El origen del vidrio fabricado viene desde 3.000 años antes de la era cristiana. Plinio el Viejo, escritor y militar romano del siglo I, en su obra Historia Natural, cuenta que su descubrimiento tuvo lugar en Siria por los mercaderes del natrón que es material de sosa. En los viajes a Egipto preparaban la comida y necesitaban rocas donde apoyar sus ollas, y para ello usaron el natrón, comprobando que este se había fundido y al contacto con la arena del suelo se convertía en un material brillante, parecido a una piedra.

Así que es un material muy antiguo, y se podrá cortar mucho papel con el vidrio para contar su larga historia. Este documento está limitado a presentar algunos de sus múltiples usos, ampliando la información que ya se ha insinuado. Pero antes es bueno aclarar la diferencia entre el vidrio y el cristal, porque los no familiarizados con este tema, consideran que son lo mismo. El antetítulo y el título de este artículo menciona esos dos nombres como si fuesen sinónimos, pero se hizo para llamar la atención. 

Con brevedad se plantean las diferencias básicas. La composición química del vidrio contiene arena de sílice, compuesto por silicio y oxígeno (SiO2), carbonato de sodio, compuesto de sodio, carbono y oxígeno (Na2CO3) y caliza, que está compuesto por calcio, carbono y oxígeno (CaCO3). Por su parte, el cristal tiene, los compuestos anteriores más óxido de plomo. Este compuesto convierte al cristal en no reciclable, mientras que el vidrio sí se recicla. La composición química del vidrio puede variar con su uso.   

Otra diferencia está en la organización estructural, es decir, cómo se organizan las moléculas. El vidrio es amorfo, las moléculas no obedecen a ningún patrón organizacional, es decir, sus moléculas no siguen un patrón regular. Por el contrario, el cristal sí sigue una pauta de ordenamiento que le da simetría, como el de rotación, como - por ejemplo- los ladrillos de un edificio. Esas moléculas sin patrón de organización del vidrio hacen que al golpear un recipiente emita un sonido diferente al que da una vasija de cristal. 

Pasemos a ampliar algunos de sus múltiples usos. El más familiar es el tenerlo como recipiente para guardar bebidas o comida, con dos ventajas importantes: es el recipiente más limpio para guardar alimentos, porque es inerte, y lo ya dicho, es reciclable 100%, las veces que se quiera, es decir, es amigable con el medio ambiente ayudando a la sostenibilidad del planeta. Por ejemplo, en el caso de España, su reciclaje evitó en 2021 que 525.943 toneladas de CO2 fueran a la atmósfera. Es el ejemplo perfecto para la economía circular. 

También contribuye al ahorro energético en las viviendas y edificios, al usar ventanas de vidrios dobles y que impiden el paso de la radiación infrarroja, permitiendo un mejor aislamiento y el no uso de aire acondicionado. Si se usan vidrios inteligentes las ventajas son mayores, porque proporcionan condiciones ideales para optimizar el aislamiento térmico en épocas frías y controlar el paso de la luz solar en tiempos cálidos, lo cual ahorra energía y disminuye la emisión de gases de efecto invernadero.

Además de los anteriores beneficios, este material ha mejorado las prestaciones de la celda solar. Las lentes de Fresnel pueden concentrar la luz solar en las celdas en una proporción de 500:1, lo que permite reducir la superficie de estos convertidores de energía solar en eléctrica, y aumentar la eficiencia y disminuir los costos. A comienzos del siglo XXI, el reflector de Fresnel comenzó a ser utilizado en la concentración de la energía solar de plantas solares. Una aplicación fue precalentar agua en la central eléctrica de carbón Liddell, en Hunter Valley, Australia.

Ver también: Cambio climático y hambre: “en el filo de la navaja”

Con más de 3.500 años de historia e investigación, el vidrio sigue ayudando al avance de la ciencia y la tecnología, así como planteando discusiones sobre su comportamiento. Las fibras ópticas de vidrio han dado lugar a una revolución de las comunicaciones, pues son la columna vertebral de Internet. Igualmente, se fabrican vidrios para pantallas de los celulares sensibles al tacto, revolucionando la forma de la comunicación. 

El vidrio ha sido básico para el desarrollo de la vacuna contra la Covid, tanto por su función como un material de envase químicamente resistente para muchos de los medicamentos. Y de la salud, el vidrio pasa al más allá. A finales de diciembre de 2021 se lanzó el telescopio espacial James Webb. Por el avance de la óptica del vidrio y la optoelectrónica, con este telescopio se podrá estudiar los primeros momentos después del big bang, y ampliar la investigación en astronomía y cosmología. 

Para que los estudiantes no digan que todo está investigado, es de actualidad la discusión del carácter líquido del vidrio. Si se mira con un microscopio, parece que nunca se solidifica, sino que sigue fluyendo, tan lentamente que serían necesarios más de 10 millones de años para observar que un vidrio de una ventana fluye perceptiblemente. Apuntando a esta inquietud, en National Geographic del 9 agosto de 2018 aparece un artículo con el título: ¿El vidrio es un sólido? 

Así inicia: “¿Será que el vidrio nunca deja de fluir? Investigadores de las universidades de Bristol y la de Kioto han combinado la simulación por computadora y la teoría de la información, originalmente inventada para la comunicación telefónica, y la criptografía, para responder a esta desconcertante pregunta”. Luego añade: “Para responder la pregunta de qué sucede a una muy baja temperatura, y si el material completo llega a ser verdaderamente sólido, investigadores de las escuelas de Física, Química y Matemáticas de la universidad de Bristol, dirigidos por Paddy Royak y Karoline Wiesner, se asociaron con Ryoichi Yamamoto, de la universidad de Kyoto”.

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