¿Por qué el impacto de una piedra puede romper la ventana del coche?

Pedro Gargantilla

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28/01/2024 a las 16:41h.

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Si unimos las palabras lujo, vidrio y estilo italiano no hay más remedio que referirnos al vidrio de Murano, una isla próxima a Venecia en la que se fabrica de forma artesanal, mediante la técnica de soplado, uno de los vidrios más famosos y bellos del mundo.

El vidrio es un material inorgánico, frágil, transparente y amorfo que se encuentra en la naturaleza, aunque también puede ser fabricado por el hombre. Etimológicamente vidrio procede de la palabra latina vitreus, que a su vez viene de videre, que significa ver.

Ha estado vinculado al ser humano desde sus orígenes con una doble función: elemento de utilidad y objeto decorativo. Los restos de vidrio más antiguos de los que se tienen notica datan de hace unos siete mil años y se han encontrado en zonas de Mesopotamia, Asia Menor y Antiguo Egipto.

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Para asistir al nacimiento de las primeras piezas fabricadas de forma íntegra de vidrio hay que avanzar en la línea del tiempo hasta el 2.100 a. de C., fueron fabricas a partir de la técnica del modelado, que sería reemplazada en Egipto mucho tiempo después -hacia el 200 a. de C.- por la caña del vidrio, una práctica que ha permanecido de forma casi inalterada hasta la actualidad.

Plinio el Viejo, en su 'Historia Natural', señaló que el vidrio fue descubierto en Siria por los mercaderes del natrón: en la ruta que realizaban hacia Egipto quisieron preparar la comida y, para ello, necesitaron rocas donde apoyar sus ollas, por lo que decidieron utilizar el natrón que transportaban. Al día siguiente comprobaron atónitos que el natrón se había fundido y al contacto con la arena del suelo se había convertido en un material brillante, similar a una piedra.

En la Edad Media el vidrio estuvo en manos de unos pocos privilegiados, de hecho, el oficio de vidriero era el único al que la nobleza podía dedicarse en Francia. Aquellos artesanos medievales elaboraron objetos opacos y de colores brillantes, que eran utilizados como joyas.

Si nos fijamos ahora en los aspectos químicos, el vidrio es un material sólido y transparente, de enorme dureza, pero al mismo extremadamente frágil. Se fabrica a partir de materias primas naturales que se funden en las proporciones adecuadas a elevada temperatura (1300 a 1400ºC).

Su principal componente es el sílice, que se obtiene de la arena, le sigue el carbonato o sulfato de sodio o potasio, el cual permite que el sílice se funda a menor temperatura y, por último, está la caliza, la encargada de estabilizar la mezcla y proporcionar la durabilidad.

En cuanto a la fragilidad, viene determinada por una red de fisuras imperceptibles que afectan a la superficie y que provocan unas tensiones localizadas, conocidas como fisuras de Griffith, cada una de las cuales puede ser el origen de una ruptura general.

El nombre de estas fisuras homenajea al ingeniero aeronáutico inglés Alan Arnold Griffith (1893-1963), que realizó importantes estudios durante la Primera Guerra Mundial de lo que actualmente se conoce como fatiga de los materiales.

La fragilidad del vidrio se debe, básicamente, a que su estructura química es amorfa y desordenada, a diferencia de los materiales metálicos, que tienen una estructura cristalina y ordenada. Es precisamente esa falta de orden en la estructura lo que provoca su vulnerabilidad y que cuando se aplique una fuerza sobre ella se produzcan dislocaciones que se transmiten a través de todo el material, debilitándolo y provocando su fractura.

A esto hay que añadir que los enlaces químicos del vidrio son relativamente débiles, lo que explica que se rompan con facilidad al ser sometidos a un esfuerzo, bien sea el golpe de una piedra o una caída accidental.