Cientistas usam calor e pressão extremos para criar o vidro mais resistente de todos os tempos

O smartphone moderno surgiu graças a inúmeras tecnologias, incluindo processadores móveis mais potentes e redes móveis melhoradas, mas não podemos descartar o efeito do vidro temperado. Materiais como o Corning Gorilla Glass tornaram possível carregar um sanduíche de vidro no bolso sem deixar cacos de vidro presos na perna toda vez que você esbarra em uma mesa, mas mesmo os materiais de vidro duráveis ​​mais recentes são um ponto fraco. Isso pode não ser verdade se um material experimental da Universidade de Bayreuth, na Alemanha, fizer jus ao hype. Os pesquisadores dizem que criaram um vidro de aluminossilicato que é muito mais difícil de quebrar.

De acordo com o estudo, publicado na Nature Materials, os pesquisadores começaram com o vidro de óxido comum. Isto foi combinado com aluminossilicato, que contém silício, alumínio, boro e oxigênio. Usando alta pressão e temperatura, a equipe conseguiu dar ao vidro uma nova estrutura baseada na paracristalização.

O vidro foi aquecido a 1.832 graus Fahrenheit (1.000 graus Celsius) sob uma pressão entre 10 e 15 gigapascais. Nessas condições, o aluminossilicato se transforma em uma estrutura semelhante a um cristal – é chamado paracristalino porque é mais ordenado do que o vidro típico, mas não tão regular quanto uma estrutura cristalina verdadeira. É como um estágio intermediário entre materiais amorfos e cristalinos. Você pode ver a imprensa de alta pressão acima com o autor principal Hu Tang.

Quando o vidro é libertado de calor e pressão extremos, as estruturas paracristalinas permanecem intactas. Os pesquisadores mediram a resistência à fratura em 1,99 megapascais, uma melhoria significativa em relação ao vidro reforçado quimicamente atualmente no mercado. Por exemplo, a Corning afirma que o Gorilla Glass Victus tem uma classificação de resistência à fratura de 0,76 megapascais.

Em outros vidros, forças externas levam a quebras microscópicas e rachaduras internas. Eventualmente, tal tensão pode resultar em fraturas, mesmo que o impacto mais recente tenha sido relativamente fraco. No vidro experimental de aluminossilicato, essas forças são absorvidas pelas estruturas paracristalinas. As estruturas se dissolvem para retornar o vidro ao seu estado amorfo e desordenado. Mas não quebra.

Atualmente, este material existe apenas como pequenas amostras no laboratório do Instituto de Pesquisa de Geoquímica e Geofísica Experimental da Universidade da Baviera. Não está claro se o processo de fabricação pode ser ampliado ao nível exigido para produtos de vidro comerciais, mas a equipe vai tentar. "Nossa descoberta destaca uma estratégia eficaz para o desenvolvimento de materiais de vidro altamente tolerantes a danos, que pretendemos prosseguir com a nossa investigação nos próximos anos", diz Tang.