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Introdução ao Vidro e sua Produção

Introdução

Aprendeu-se mais a respeito do vidro e de seu processamento nos últimos 40 anos do que durante toda a história precedente da tecnologia. Os vidros são hoje utilizados em quase todos os aspectos das atividades humanas; em casa, nas janelas, lâmpadas e luminárias, sistemas de aquecimento solar, fornos e geladeiras, utensílios de mesa, decoração, computadores, tablets e telefones celulares, etc. Na ciência, nos microscópios e telescópios constituindo as lentes, nos frascos dos laboratórios, etc.; na indústria nos reatores, visores, instrumentos, etc., e mesmo em arte, pois eles podem ter suas propriedades ajustadas às suas finalidades, assumindo infinitas cores e formas.

Uma utilização muito adequada das excelentes propriedades do vidro é o seu uso como embalagem. Algumas embalagens podem ser seguras. Muitas podem ser recicladas. Outras são reutilizadas. Pureza e assepsia, transparência, versatilidade e impermeabilidade são outras características encontradas isoladamente nas embalagens. Entretanto, especialistas e designers vêm reiteradamente reconhecendo que o vidro é o único material que reúne todas essas qualidades. A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidro permitiu que ele adquirisse novas vantagens em relação a outros materiais. O peso das embalagens, por exemplo, foi sensivelmente reduzido, ao mesmo tempo em que se tornaram mais resistentes. E como embalagem, o vidro é o único material que corresponde plenamente a duas características essenciais das embalagens modernas: preserva a natureza, pois o vidro é completamente reciclável, uma vez 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 a adição de conservantes aos alimentos e bebidas e além disso, deixando visível o seu interior.

Alguns vidros podem ser utilizados em temperaturas extremas, enquanto outros só têm utilidade 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 pertencentes a quase todas as faixas do espectro eletromagnético.

As propriedades dos materiais são ditadas pelo tipo de ligações dos átomos que os constituem. Devido à vastíssima, quase infinita, faixa de composição química dos vidros, onde a maioria dos elementos da tabela periódica pode ser incorporada, eles apresentam uma ampla variação de propriedades mecânicas, ópticas, térmicas, elétricas e químicas. Apesar de não serem usualmente apresentados como tal, os vidros podem ser considerados como um subgrupo dos materiais cerâmicos. Entretanto, devido à sua estrutura peculiar (ausência de organização cristalina), e diferença na sequência de operações de fabricação (o vidro inicialmente é fundido no forno e depois é conformado, enquanto as cerâmicas primeiro são conformadas e depois passam por forno a alta temperatura), os vidros são geralmente tratados como um grupo à parte da cerâmica.

O vidro, que no passado era invariavelmente considerado de pouca resistência mecânica, pode hoje ser usado em novas aplicações, nunca imaginadas há poucas décadas. As técnicas de têmpera térmica e química são responsáveis pelas excelentes propriedades das janelas de meios de transporte, vidros à prova de balas e lentes de óculos.

Os vidros ópticos são nossos conhecidos nos microscópios, binóculos e máquinas fotográficas. Outras espécies de vidros ópticos são sensíveis à luz ultravioleta e podem ser usados para tomadas fotográficas, desenvolvendo a imagem por tratamento térmico posterior.

Outra maravilha tecnológica dos nossos dias são as fibras ópticas, utilizadas tanto pela engenharia, para telecomunicações, como na medicina, para realização de procedimentos minimamente invasivos. Nesse caso aparentemente paradoxal, onde a luz parece acompanhar as curvaturas das fibras, a luz pode seguir as mais tortuosas curvas levando imagens e informações, com extrema eficiência e rendimento.

A fibra de vidro é empregada na produção de lã extremamente isolante, térmica e acústica, utilizada em construção civil, geladeiras, fogões e também como reforço de plásticos utilizados na confecção de carrocerias de automóveis, botes, piscinas, etc. Também se presta como reforço de cimento utilizado em caixas de água e telhas.

Na área da saúde e da biologia os vidros modernos encontram aplicação, além das funções clássicas, “passivas”, a que estamos acostumados (ou seja, frascos, placas e outras vidrarias e acessórios estéreis, para manipulação de micro-organismos e uso em análises clínicas). Vidros antibacterianos são usados em hospitais em revestimento de paredes reduzindo os riscos de infecções hospitalares.

Recentemente, foram desenvolvidos os vidros de dissolução controlada ou vidros biodegradáveis. Tais vidros podem liberar certos elementos químicos na terra, na água, na corrente sanguínea ou no sistema digestivo, em quantidades constantes e predeterminadas, ao longo de períodos que podem variar desde minutos até anos. A utilização desses materiais em agricultura, biologia e medicina apresentam 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 o crescimento de 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 à sua alta durabilidade química por longos períodos de tempo.

Numa lista indicando as 10 maiores inovações tecnológicas para o futuro, lista preparada em 1983, através de uma consulta às 100 maiores empresas do Japão, e onde convivem desenvolvimentos fantásticos como biotecnologia e supercomputadores, três itens são diretamente relacionados a vidros e cerâmicas: fibras ópticas, cerâmicas especiais e novos materiais. Para orientação, vale a pena lembrar que o preço médio de venda de recipientes de vidro é da ordem de R$1,00/Kg, enquanto as fibras ópticas para telecomunicação podem custar acima de R$100,00/Kg.

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introducao_ao_vidro_e_sua_producao/introducao.txt · Última modificação: por Masaki Kawabata Neto