El vidrio es un material de alto valor para los humanos, y más aún en la era dominada por las pantallas que estamos viviendo. Los científicos trabajan arduamente para mejorar sus propiedades y, de este modo, ofrecer un material de mayor calidad a pesar de las limitaciones químicas y físicas. Pero el descubrimiento de una nueva fase líquida podría resolver el problema y permitir por fin la producción de un vidrio ultrafino con diferentes aplicaciones.

Este logro promete un material súper delgado, más estable y más denso que los materiales existentes. Por lo general, este tipo de vidrio se usa en el desarrollo de pantallas OLED y fibras ópticas, por lo que su perfeccionamiento podría dar lugar a dispositivos completamente nuevos.

Las dificultades en el desarrollo de un vidrio ultrafino

Láminas de vidrio reflejando el cielo con nubes.

Tradicionalmente, el vidrio se conoce como el material resultante de la solidificación de un líquido. Pero, a pesar de que a simple vista parece un sólido y de que muchas de sus propiedades coinciden con las de este estado, la ciencia afirma que su estructura no es muy diferente de la fase líquida.

Esto mismo ha supuesto una serie de dificultades en el desarrollo de versiones más sofisticadas. Por ejemplo, los vidrios ultrafinos suelen exhibir más propiedades de la fase líquida de lo habitual, lo que los vuelve inestables y muy propensos a la degradación. Además, su producción debe lidiar con fenómenos como la cristalización, en especial a escalas grandes.

Perfeccionando la técnica de deposición de vapor

Para resolverlo, los científicos han aplicado una técnica denominada deposición de vapor. Básicamente, se trata de la conversión directa de un gas a líquido, en lugar de enfriar un líquido, como se hace de forma tradicional. Sin embargo, aún no está claro si este proceso funcionaría en la producción de vidrios delgados.

Interesados por determinarlo, un equipo de investigadores llevó a cabo una serie de experimentos. Su objetivo apuntaba específicamente a determinar si la deposición de vapor sería útil para limitar la adquisición de propiedades de fase líquida en un vidrio ultrafino.

Gracias a esta investigación, los científicos descubrieron una nueva fase líquida previamente desconocida que, de hecho, es muy diferente a la fase líquida normal que habían observado hasta ahora en la producción de vidrio ultrafino.

Un nuevo tipo de material: una fase líquida novedosa para producir vidrio ultrafino de alta calidad

El empaquetado de las moléculas individuales formaba una estructura no cristalina, algo diferente a lo que habían visto. Por ello se refieren a ella como “un nuevo tipo de material” que podría tener muchas aplicaciones.

La experta en física, Zahra Fakhraai, de la Universidad de Pensilvania, compara el hallazgo con el grafeno y el diamante, dos sólidos que existen con estructuras muy diferentes. “Los dos líquidos tienen estructuras distintas, similares al grafeno y al diamante, que son sólidos hechos de carbono pero existen en formas sólidas muy diferentes”, explicó.

Láminas de vidrio ultrafino sobre una superficie blanca.

Esta nueva fase líquida no solo promete ayudar a producir vidrios ultrafinos, sino resolver el problema de larga data de la fragilidad ya mencionada. Estos materiales podrían tener una densidad mucho más alta que los disponibles en el mercado, y más alta que el cristal.

Mientras tanto, los investigadores abordarán nuevos estudios para definir con mayor exactitud el camino hacia esta fase de transición a través de la deposición de vapor. Puede que con ello sea posible incluso aclarar los misterios en torno al vidrio en general y, por consiguiente, mejorar los diseños en los que está implicado este material.

Referencia:

Through the thin-film glass, researchers spot a new liquid phase. https://penntoday.upenn.edu/news/through-thin-film-glass-researchers-spot-new-liquid-phase

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