Materiais Avançados

Japoneses desenvolvem vidro ultraduro

Com informações da BBC - 04/11/2015

Japoneses desenvolvem vidro ultraduro
O vidro ultraduro é feito com uma mistura de óxidos de alumínio e tântalo. [Imagem: Gustavo A. Rosales-Sosa et al. - 10.1038/srep15233]

Vidros óxidos

Pesquisadores japoneses desenvolveram um novo tipo de vidro ultra-rígido usando alumina, ou óxido de alumínio.

O novo material é fino, mas atinge uma resistência muito elevada.

Se chegar a ser comercializado, o material poderia significar uma maior durabilidade dos vidros usados nas janelas de edifícios, carros e em telas de celulares.

O novo vidro pertence a uma categoria conhecida como "vidros óxidos", que consistem geralmente de dióxido de silício, mas com sua resistência ampliada pela adição de alumina (AL2O3).

Contudo, tentativas de aumentar a quantidade de alumina para ganhar mais resistência não vinham apresentando sucesso porque a mistura se cristaliza no contato com o recipiente onde o vidro está sendo preparado, impedindo a formação de um vidro útil.

Levitação aerodinâmica

Gustavo Rosales-Sosa e seus colegas da Universidade de Tóquio usaram uma técnica chamada "levitação aerodinâmica", na qual oxigênio é usado para sustentar os ingredientes da mistura no ar e, em seguida, lasers são usados para fundi-los e permitir a criação do vidro.

Além disso, eles substituíram o mais tradicional silício pelo tântalo.

Sem contato com recipientes, forma-se um vidro incolor, transparente e extremamente duro. Uma propriedade chamada módulo de Young, um indicador de rigidez de um material, é maior do que a de alguns metais (158,3 GPa), aproximando-se dos valores do aço.

Outra medida de dureza, chamada módulo de Vickers, chega a 9,1 GPa, comparável com os maiores valores já obtidos para vidros óxidos, mas que não apresentavam a qualidade do novo vidro.

"Vamos desenvolver uma maneira de produzir o novo material em massa em breve," disse Atsunobu Masuno, membro da equipe, ao jornal Asahi Shinbun. "Estamos prevendo comercializar a técnica dentro de cinco anos."

Bibliografia:

High Elastic Moduli of a 54Al2O3-46Ta2O5 Glass Fabricated via Containerless Processing
Gustavo A. Rosales-Sosa, Atsunobu Masuno, Yuji Higo, Hiroyuki Inoue, Yutaka Yanaba, Teruyasu Mizoguchi, Takumi Umada, Kohei Okamura, Katsuyoshi Kato, Yasuhiro Watanabe
Nature Communications
Vol.: 5, Article number: 15233
DOI: 10.1038/srep15233




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