Aprendeu-se mais a respeito do vidro e de seu processamento nos últimos 30 anos que durante toda a história precedente da tecnologia
Por: Mauro Akerman – Escola do Vidro
Os vidros são hoje utilizados em quase todos os aspectos das atividades humanas; em casa, na ciência, na indústria e mesmo em arte, pois eles podem ser ajustados às suas finalidades.
Algumas embalagens são relativamente seguras. Muitas podem ser recicladas. Outras são reutilizadas. Pureza, versatilidade e impermeabilidade são outras características encontradas isoladamente nas embalagens. Entretanto, especialistas e designers vêm reinteradamente reconhecendo que o vidro é o único material que sintetiza todas essas qualidades.
A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidro permitiu que ele adquirisse novas vantagens em relação a outros materiais. Seu peso foi sensivelmente reduzido, ao mesmo tempo em que se tornou mais resistente. E como embalagem, o vidro é o único material que corresponde plenamente a duas características essenciais das embalagens
modernas: protege a natureza, pois o vidro é completamente reciclável, sendo que um quilo de vidro usado dá origem a um quilo de vidro novo, e protege o consumidor, não contaminando o produto embalado, não exigindo aditivos para proteção da embalagem e deixando visível o seu interior.
Alguns vidros podem ser utilizados em temperaturas extremas, enquanto outros só têmutilidade porque se fundem a baixas temperaturas. Algumas peças conservam suas formas mesmo submetidas a mudanças extremas de temperatura como entre o fogo e o gelo, outras podem conduzir ou bloquear a luz. Os vidros podem ter diversos graus de
resistência mecânica, ser densos ou leves, impermeáveis ou porosos. Em suas muitas finalidades, eles podem filtrar, conter, transmitir ou resistir às radiações eletromagnéticas pertencentes a quase todas as faixas do espectro.
As propriedades dos materiais são ditadas pelo tipo de ligações interatômicas, pela microestrutura e pelos defeitos. Devido à vastíssima, quase infinita, faixa de composição química dos vidros, onde a maioria dos elementos da tabela periódica pode ser incorporada, estes apresentam uma ampla variação de propriedades mecânicas, óticas,
térmicas, elétricas e químicas.
As cerâmicas (materiais cristalinos) também englobam uma vasta faixa de propriedades, e até nossa intuição pode falhar em distinguir um vidro de uma cerâmica. Várias cerâmicas são transparentes e vários vidros são opacos! Somente técnicas experimentais avançadas, como a difração de raios-X, podem realmente diferenciar vidros de cerâmicas.
O vidro que era invariavelmente considerado de pouca resistência mecânica pode hoje ser usado em novas aplicações, nunca imaginadas poucas décadas atrás. As técnicas de têmpera térmica e química são responsáveis pela alta resistência de pára-brisas de automóveis, vidros a prova de bala e lentes de óculos. Por outro lado, vidros de “quebra
sob comando” são especificados para fazerem exatamente isto; quebram-se da forma que
os usuários desejam.
Os vidros óticos são nossos conhecidos nos microscópios, binóculos e máquinas fotográficas. Outras espécies de vidros óticos são sensíveis à luz ultravioleta e podem ser usados para tomadas fotográficas, desenvolvendo a imagem por tratamento térmico.
Dessa forma, são feitos objetos de vidro das formas mais intrincadas, através da dissolução ácida das partes expostas à luz. Uma das magias do vidro é revelada pelas composições fotocromáticas que escurecem sob luz ultravioleta e retomam a cor clara quando a fonte de luz é removida.
Outra maravilha tecnológica dos nossos dias é a fibra ótica utilizada para telecomunicações e endoscopia. Nesse caso aparentemente paradoxal a luz pode seguir as mais tortuosas curvas levando imagens e informações.
Certas composições como sílica vítrea e outras, tem coeficiente de expansão térmica próximo a zero, podendo sofrer variações bruscas de temperatura sem alterações dimensionais ou trincas. Os vidros são normalmente isolantes elétricos, entretanto, vidros porosos têm sido impregnados com metais para a formação de fibras que são
supercondutores de eletricidade. Novos vidros de óxidos e não-óxidos são semicondutores de eletricidade. Alguns são condutores iônicos e têm aplicação como eletrólitos sólidos.
A fibra de vidro é utilizada na produção de lã extremamente isolante, térmica e acústica, utilizada em imóveis, geladeiras, fogões e também como reforço de plásticos utilizados na confecção de automóveis, piscinas, etc. Também se presta como reforço de cimento utilizado em caixas de água e telhas.
Alguns tipos de vidro são sensíveis a íons específicos e têm larga utilização em análises químicas e clínicas. Enzimas podem ser ligadas a vidros microporosos e a técnica promete uma utilização mais eficiente destas em catálise industrial. Recentemente, foram desenvolvidos os vidros de dissolução controlada ou vidros biodegradáveis. Tais vidros podem liberar quantidades constantes e predeterminadas, de minutos a anos, de certos elementos químicos na terra, água, corrente sangüínea ou sistema digestivo. Sua utilização em agricultura, biologia e medicina apresenta um potencial vastíssimo. Uma das mais impressionantes aplicações biológicas dos vidros são implantes ortopédicos, dentes artificiais e pequenas partes ósseas dos chamados “bio-vidros”, isto é, vidros compatíveis com tecidos vivos.
Uma das propriedades tecnologicamente mais importantes dos vidros é a alta durabilidade química de certas composições. Vidros milenares são conhecidos sem apresentarem sinais de deterioração. Seu uso como recipientes de reagentes químicos e produtos farmacêuticos, em vidraria de laboratórios e tubulações de indústrias químicas está
diretamente relacionado a essa característica. Seu emprego para a imobilização de resíduos radioativos, provenientes das usinas nucleares, é devido basicamente a sua alta durabilidade química por longos períodos.
Um dos materiais mais espetaculares dos nossos tempos são os vitro-cerâmicos, materiais policristalinos obtidos da cristalização controlada de vidros, tendo, ao contrário das cerâmicas, ausência de poros e grãos muito pequenos (400-10.000 ângstron). Esses materiais, em geral, apresentam propriedades inusitadas, dificilmente alcançadas por
outros materiais. Podemos listar aplicações de vitro-cerâmicos nas indústrias química, mecânica, eletrônica, de equipamentos médicos e científicos e até na indústria bélica: cones de mísseis, por exemplo, são feitos de vitro-cerâmicos.
Numa lista das 10 maiores inovações tecnológicas no Japão em 1983, onde convivem desenvolvimentos fantásticos como biotecnologia e supercomputadores, três são diretamente relacionados a vidros e cerâmicas (fibras óticas, cerâmicas especiais e novos materiais). Para nos situarmos, vale a pena lembrar que o preço médio de venda de
recipientes de vidro é US$ 0.30/Kg, enquanto que fibras óticas para telecomunicações podem custar US$ 100,00/Kg.
