Criado vidro 10 vezes mais resistente e mais fácil de fabricar

Pesquisadores apresentaram um novo tipo de vidro que é 10 vezes mais resistente a trincas e quebras e que é fabricado por um processo que consome apenas metade da energia dos processos atuais.

O vidro foi batizado de LionGlass (vidro leão), em homenagem ao mascote da Universidade do Estado da Pensilvânia, onde o novo material foi desenvolvido.

“Nosso objetivo é tornar a fabricação de vidro sustentável a longo prazo,” disse o professor John Mauro. “O LionGlass elimina o uso de materiais de batelada contendo carbono e reduz significativamente a temperatura de fusão do vidro.”

O vidro comum mais usado em itens do dia a dia, de janelas a utensílios de mesa, é conhecido como vidro sodo-cálcico. Ele é fabricado fundindo-se três materiais primários: Areia de quartzo, carbonato de sódio (Na2CO3) e carbonato de cálcio (CaCO3), ambos liberando dióxido de carbono (CO2) à medida que são derretidos.

Mas o grosso da emissão de CO2 da indústria do vidro, estimada em 86 milhões de toneladas do gás de efeito estufa anualmente, vem da energia necessária para aquecer os fornos às altas temperaturas necessárias para a fusão do vidro, por volta de 1.600 ºC.

Para fabricar o LionGlass, contudo, as temperaturas de fusão são reduzidas em cerca de 300 a 400 graus Celsius, o que leva a uma redução de aproximadamente 30% no consumo de energia em comparação com o vidro comum convencional.

Como está patenteando o novo material, a equipe não divulgou ainda detalhes do processo de fabricação ou mesmo da composição do novo vidro.

Vidro ecológico

O novo vidro não só é mais ecológico e mais barato de fabricar, como também é muito mais resistente do que o vidro convencional. Os pesquisadores afirmam que ficaram surpresos ao medir uma resistência a rachaduras inesperadamente elevada.

O vidro comum tipicamente apresenta rachaduras quando é submetido a um teste padrão com uma carga de 0,1 kgf (quilograma-força) aplicada por um penetrador Vickers de diamante. Algumas composições avaliadas pela equipe resistiram a até 1 kgf sem apresentar rachaduras, mas o valor final pode ser ainda maior.

“Continuamos aumentando o peso no LionGlass até atingirmos a carga máxima que o equipamento permite. Ele simplesmente não quebrou,” contou o pesquisador Nick Clark.

“A resistência à quebra é uma propriedade particularmente importante para o vidro,” disse Mauro. “Pense em todas as maneiras pelas quais confiamos na força do vidro, na indústria automotiva e na eletrônica, na arquitetura e na tecnologia de comunicação, como cabos de fibra óptica. Mesmo na área da saúde, as vacinas são armazenadas em embalagens de vidro fortes e quimicamente resistentes.”

Como é muito mais forte e menos quebradiço, a expectativa é que seja possível fabricar peças de vidro ainda resistentes, mas muito mais finas do que as atuais.

Agora a equipe está submetendo as várias composições a uma série de testes químicos, para verificar a resistência a longo prazo do seu “vidro leão”.

(Fonte: Inovação Tecnológica, 05 julho de 2023)