Gotas del príncipe Ruperto, lágrimas holandesas o “Bologneser Tränen” (lágrimas boloñesas), son algunos de los nombres con los que se conoce a esas aparentemente frágiles gotas de cristal capaces de soportar una presión de poco más de 3 toneladas antes de romperse, y que son la base para el desarrollo de cristal de alta tecnología.
Parecidas a un renacuajo, una cabeza grande y una larga cola, son formaciones creadas casualmente en el siglo XVII, al producirse las botellas que esencialmente eran usadas por los farmacéuticos de la época; por fuera extremadamente duras, pero que con un solo rasguño en su interior o en la cola se estrellaban fácilmente en trozos granulares en vez de astillas.
Estas famosas lágrimas se producen cuando vidrio fundido a más más de mil 400 grados de temperatura se gotea en agua fría, generando un choque que lo solidifica en el exterior, mientras que el líquido que aún queda en el interior se va enfriando lentamente hasta endurecerse.
En el reportaje “Verlorenes Wissen’” (Conocimiento perdido) del programa Terra X del canal ZDF se presentó un experimento realizado en la empresa Shott AG in Mainz, que inicia con la producción de la “lágrima boloñesa” y concluye con la prueba de presión que ésta soporta en la cabeza, más de 3 toneladas antes de romperse. Cabe señalar que dicha empresa impulsa la investigación para el desarrollo de vidrio altamente resistente y con cualidades específicas, además de producirlo y comercializarlo.
De igual forma, el documental muestra otra prueba en la que el cristal normal se rompe con el impacto de una bola de metal desde una altura baja, mientras que el vidrio moderno de alta tensión, como el que se usa en los teléfonos inteligentes puede soportar más de 7 veces -el impacto de la bola de metal- desde una mayor altura.
Aunque el secreto de cómo se generan estas lágrimas y su cualidad inquebrantable fue un misterio durante 400 años, la ciencia moderna lo ha puesto al descubierto. Srinivasan Chandrasekar de la Universidad de Purdue (Indiana, Estados Unidos) y M. Munawar Chaudhri de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), y sus coautores, investigaron la distribución de -la- tensión en dichas gotas, de acuerdo con información del estudio publicado en Applied Physics Letter, de la página abc.es/ciencia.
En el documento se explica que la gota fue suspendida en un líquido claro y luego la iluminaron con un LED rojo, posteriormente con el polariscopio (tipo de microscopio que mide la birrefringencia[1] en un objeto transparente), midieron el retardo óptico de la luz a medida que viajaba a través de la gota de vidrio.
Los datos obtenidos mostraron que las cabezas de las gotas tienen una compresión de superficie mucho más alta de lo que se pensaba, de hasta 700 megapascales[2], es decir casi 7 mil veces la presión atmosférica, valores que dan a dichas cabezas una resistencia a la fractura -extremadamente- alta, de acuerdo con datos de la página mencionada.
Encontrar el secreto de cómo se produjeron las “lágrimas de Boloña” es de utilidad para lograr la producción de un cristal muy estable, pero a la vez lo más delgado posible. De esta forma, es posible generar un cristal flexible, resistente a las rayaduras, transparente y que no se astilla; este producto ya existe y se emplea en la industria automotriz, de acuerdo con el mencionado reportaje “Verlorenes Wissen” (Conocimiento perdido).
Con esta tecnología, agrega el reportaje, se vislumbra que el smartphone del futuro será sólo una pantalla táctil plana, de cristal plegable que tendrá integrados todos los chips (componente electrónico que contiene una gran cantidad de circuitos, transistores y otros componentes en una sola pieza de silicio), con los que operan los teléfonos inteligentes.
Este tipo de vidrio también se puede usar para puentes, pisos, fachadas, escaleras, parapetos y cubiertas de cristal -pues- ofrece una alta capacidad de carga, de acuerdo con el artículo Gläserne Revolution: Wie High-Tech-Glas die moderne Welt prägt (La revolución del vidrio: cómo el vidrio de alta tecnología está dando forma al mundo moderno), de la revista National Geographic nationalgeographic.de/wissenschaft.
[1] Birrefringencia: Propiedad que presentan ciertos tipos de estructuras cristalinas en las que un rayo de luz atraviesa el cristal -y- se rompe en dos ondas desiguales que lo atraviesan a diferentes velocidades, de acuerdo con datos de la página spiegato.com/es.
[2] Unidad de medida de presión
