Há mais estranheza e habilidade envolvidas naquela janela de escritório do que a maioria das pessoas acredita. Mas entregue vidro comum aos monges e cientistas Shaolin e as coisas ficam completamente estranhas.
De proezas de desempenho intrigantes a ligas malucas, o vidro não é tão simples ou fraco quanto parece. A investigação pode agora explicar antigos mistérios e criar tecnologia avançada, mas o mais surpreendente é o que o vidro forjado em laboratório pode fazer – curar-se e até sobreviver à civilização humana.
10 Trilha de vidro da cratera perdida
Cerca de 800.000 anos atrás, um pesado meteoro colidiu com a Terra. A rocha media 20 quilômetros (12 milhas) de largura e, após o impacto, lançou detritos vítreos na atmosfera. Esta precipitação fez chover vidro sobre uma área de 22.500 quilômetros quadrados (8.700 mi 2 ). Apesar desta enorme pegada de vidro na Austrália e na Ásia, a cratera nunca foi descoberta.
Em 2018, mais contas de vidro apareceram na Antártica . Com a largura de um fio de cabelo humano, eles logo foram identificados como parte dos misteriosos destroços do meteoro. Chamados de microtectitos, sua composição química chamou a atenção dos cientistas.
Os baixos níveis de sódio e potássio mostraram que as esferas eram provavelmente a borda mais distante da cratera indescritível. O sódio e o potássio são lixiviados sob temperaturas extremas, e os detritos quentes também se espalham para longe do impacto. [1]
Quando os microtectitos antárticos foram comparados aos da Austrália, estes últimos apresentavam níveis mais elevados de sódio e potássio e, teoricamente, estavam um passo mais perto da cratera. Seguindo esta fórmula, indo de quente para mais fria, os investigadores esperam encontrar a cratera algures no Vietname. Se estiver correto, então as contas antárticas viajaram uma distância incrível – cerca de 11.000 quilômetros (6.800 milhas).
9 O truque da agulha Shaolin
Os monges Shaolin são conhecidos por suas impressionantes exibições de artes marciais ágeis. Mas recentemente um homem fez algo realmente incomum. Feng Fei jogou uma agulha através de uma vidraça – sem quebrar o vidro.
O monge atirou a agulha com tanta força que estourou um balão do outro lado. Para todos os efeitos, deveria ter quebrado o painel inteiro. Quando o truque super rápido foi visto em câmera lenta, parecia que a ponta da agulha perfurou o vidro com alguns lances. Outras vezes, parecia que a agulha apenas quebrou o vidro e estourou o balão com pequenos cacos lançados do outro lado. Ambos continuam sendo um feito incrível.
A resposta se resume a como o vidro se quebra em nível molecular. O vidro é resistente. As suas moléculas estão ligadas numa rede que partilha (e assim enfraquece) qualquer pressão contra ela. Se você pressionar a ponta do dedo contra uma vidraça, a janela inteira resistirá. As rachaduras acontecem quando as ligações moleculares falham e a pressão é forçada a seguir a rachadura até o fim. [2]
Se uma agulha puder evitar entortar e for lançada com precisão e força suficientes, uma rachadura profunda se formará. Uma vez conseguido isso, haverá pouca resistência para impedir a passagem da agulha.
8 O vidro quer ser um cristal
Os cientistas não têm certeza de que tipo de matéria é o vidro. Uma folha de vidro não é sólida, embora possa parecer assim. Estranhamente, às vezes se comporta como um líquido e um sólido ao mesmo tempo. Os átomos de vidro são capturados da mesma forma que os de um gel – átomos de movimento lento que nunca chegam a lugar nenhum porque bloqueiam o caminho uns dos outros.
Em 2008, ocorreu um avanço quando o foco se voltou para o padrão formado pelos átomos de vidro à medida que esfriavam. Eles formaram estruturas chamadas icosaedros, que se assemelham a pentágonos tridimensionais. Como os pentágonos não podem ser organizados de maneira ordenada, os átomos de vidro pareciam uma bagunça aleatória.
O mesmo estudo também descobriu que o vidro faz o possível para ser um cristal. Mas para que isso ocorra, as moléculas devem organizar-se num padrão altamente regular. Os pentágonos 3-D impedem que isso aconteça. Em outras palavras, o vidro não é sólido nem líquido, tem propriedades de gel e é uma espécie de cristal que sofre um desenvolvimento interrompido. [3]
7 Pista Radioativa do Nascimento da Lua
Como a nossa Lua nasceu continua sendo um pomo de discórdia entre os cientistas. O vidro deixado pela primeira explosão atómica pode provar a teoria de que a Lua resultou de uma colisão entre a Terra e um corpo do tamanho de um planeta há cerca de 4,5 mil milhões de anos.
Em 2017, pesquisadores encontraram vidro forjado no teste nuclear de 1945 no Novo México. Chamado trinitita, era verde e radioativo. Ao medir as diferentes composições químicas do vidro, foi encontrada a primeira pista sólida sobre a formação da Lua.
A trinitita mais próxima da zona de explosão estava vazia de elementos voláteis, incluindo zinco. Esses elementos vaporizam sob calor extremo, semelhante ao que acontece quando um planeta se forma.
Até agora, isso era pura teoria. Mas depois que a bomba nuclear sugou os elementos, os cientistas têm agora a sua primeira evidência física. A trinitita e o material lunar são semelhantes o suficiente com sua falta de água e elementos voláteis para provar que estes últimos reagem da mesma forma a altas temperaturas, seja na Terra ou no espaço. [4]
6 Vidro Explosivo do Príncipe Rupert
Parecem lágrimas ou girinos . Mas as gotas do Príncipe Rupert misturam dois pólos opostos em uma forma com uma fragilidade e uma força que podem resistir a um martelo.
Quando o vidro derretido é pingado em água gelada , gotas incomuns são criadas. Nos anos 1600, o Príncipe Rupert da Baviera tentou desvendar o mistério. Quando a ponta da conta em forma de lágrima foi martelada numa bigorna, o vidro recusou-se a quebrar.
No entanto, no momento em que a cauda fina foi arrancada, a gota inteira, incluindo a cabeça, explodiu em uma nuvem de pólvora. O rei Carlos II, tio de Rupert, ordenou que a Royal Society desvendasse esse segredo, mas não encontraram resposta. [5]
Em 1994, fotografias de alta velocidade mostraram que uma cauda quebrada provocava rachaduras em direção à cabeça a mais de 6.400 quilômetros por hora (4.000 mph). Além disso, os cientistas descobriram que o resfriamento estava por trás das estranhas qualidades das gotas.
Quando o vidro derretido atingiu a água fria, o exterior esfriou rapidamente. O interior solidificou muito mais lentamente, o que criou uma tensão superficial suficientemente forte para resistir a uma pancada. No entanto, por dentro, a mesma tensão bombardeia a queda na primeira rachadura.
5 Vidro como armazenamento radioativo
Um dos principais problemas com materiais perigosos é o armazenamento de resíduos – e globalmente, há uma quantidade inimaginável. Freqüentemente, os contêineres vazam e os derramamentos tóxicos contaminam o solo, as fontes de água e até as pessoas.
Em 2018, o Departamento de Energia dos EUA encontrou uma nova forma de armazenar resíduos radioativos como vidro. Numa antiga fábrica de armas chamada Hanford, tanques de resíduos são mantidos no subsolo. Os pesquisadores escolheram lixo radioativo de baixa atividade para um teste da ideia teoricamente à prova de derramamento.
Os resíduos líquidos foram misturados com ingredientes de fabricação de vidro e depois injetados gradualmente em um aparelho de fusão. Os 11 litros de resíduos foram para a fornalha e, após 20 horas, saíram completamente vitrificados. Esta primeira tentativa foi extremamente bem-sucedida e conseguiu encerrar com segurança material radioativo dentro do vidro. Um programa em grande escala irá agora abordar os milhões de galões de tanques tóxicos que permanecem abaixo de Hanford. [6]
4 Vidro tão resistente quanto aço
Em 2015, a Universidade de Tóquio criou um novo tipo de material: o vidro transparente, quase tão machista quanto o aço. Pense em janelas que sobrevivem a colisões de carros ou taças de vinho inquebráveis.
Tudo o que precisava ser feito era descobrir uma maneira de misturar alumina com vidro. No que diz respeito à tenacidade, a alumina está próxima da dureza do diamante. É também o aditivo que endurece as tintas e os plásticos .
Durante anos, todas as tentativas falharam. A mistura vidro-alumina cristalizou no momento em que foi despejada em qualquer recipiente. Num movimento inovador, uma nova técnica os misturou no ar. Além de transparente, a mistura de 50% de alumina forjou um vidro tão elástico e rígido quanto o aço. A integridade permaneceu mesmo em nível microscópico. [7]
Isso abre a porta para avanços em telefones, computadores e eletrônicos do futuro.
3 Vidro que se cura
Em 2017, investigadores japoneses estavam a analisar novos adesivos quando acidentalmente inventaram algo fantástico: vidro auto-reparável. Durante a execução de testes, um cientista notou que as bordas se fundiam quando a pressão era aplicada para cortar pedaços de vidro. Testes de acompanhamento mostraram que o material não era uma maravilha única.
O elemento mágico era um polímero (uma substância que consiste em muitas unidades repetidas) chamado poliéter-tioureia. Quando cortado, ele grudava em si mesmo depois de ser pressionado por 30 segundos. A melhor parte é que aconteceu em temperatura ambiente. Normalmente, os materiais precisam de calor extremo para se fundirem. Isso tornou o vidro único entre os materiais autocurativos. Entre eles, a poliéter-tioureia também repara mais rapidamente. [8]
Apesar de ser tão robusto quanto o vidro normal, o novo polímero é destinado a uma ampla variedade de aplicações. Uma sugestão foi quase imediata: a cura para as irritantes rachaduras na tela dos celulares. A área médica também está nos bastidores, onde substâncias inquebráveis podem ajudar nos reparos no interior do corpo humano.
2 Substituindo Ossos Por Vidro
Ninguém gosta da ideia de substituir uma parte robusta do esqueleto por vidro. Por mais assustador que pareça, os cirurgiões acham que é a solução perfeita para ossos quebrados. Esqueça o tipo de vidraça, o material que pode revolucionar a medicina se chama biovidro. Mais forte que o osso, o biovidro também é flexível e anti-séptico.
Em 2002, o primeiro implante substituiu um assoalho orbital quebrado. Sem esse osso fino como uma bolacha, o olho revira. Nesse caso, o homem também ficou daltônico. Nenhuma cirurgia convencional ajudou. Uma placa de biovidro foi inserida sob o olho do paciente e, quase imediatamente, a visão completa foi restaurada, incluindo a percepção das cores.
Notavelmente, o biovidro engana o sistema imunológico fazendo-o aceitá-lo como parte do corpo. A salvo da rejeição, espalha íons que combatem infecções e direcionam as células curativas. A versão mais recente do biovidro, que ainda não está disponível comercialmente, é mais emborrachada, porém mais resistente. Ele foi projetado para permitir que pernas recém-quebradas andem sem alfinetes ou muletas. [9]
Além disso, para finalmente ter sucesso onde tudo o mais falhou, o biovidro foi projetado para replicar a forma como a cartilagem cicatriza. Como o biovidro se funde com o corpo e estimula o crescimento, ele pode ser apenas o Santo Graal da cirurgia de cartilagem.
1 Armazenamento de dados de bilhões de anos
Um dispositivo de armazenamento recentemente inventado poderá sobreviver à civilização humana . Um disco de vidro, semelhante a um pequeno CD, é um novo conceito 5-D capaz de armazenar 360 terabytes de dados. Esta é uma ótima notícia para os viciados em armazenamento, considerando que cada dia adiciona dados equivalentes a 10 milhões de discos Blu-ray ao mundo.
Idealizada por pesquisadores da Universidade de Southampton, cada placa de vidro é criada com uma técnica chamada escrita a laser de femtosegundo. Pulsos de um laser ultrarrápido rabiscam informações em três camadas.
Os dados não são gravados no sentido convencional. Em vez de palavras, arquivos enormes, como bibliotecas e museus, podem armazenar os seus registos como pontos. Essas nanoestruturas estão separadas por cerca de 5 micrômetros (0,005 milímetros).
A posição tridimensional de cada ponto, além de seu tamanho e orientação, fazem do disco um dispositivo 5-D. Só pode ser lido usando um microscópio especial com filtro de luz. Além de conterem quantidades absurdas de informação, os discos podem suportar 1.000 graus Celsius (1.832 °F) e provavelmente durar cerca de 13,8 bilhões de anos. [10]
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