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Dentro del laboratorio de cristal Far-out
Un ingrediente clave en los dispositivos flexibles y livianos del futuro está tomando forma en el centro de investigación de Corning en la zona rural de Nueva York. 2 de febrero de 2017
En la sede de Corning en el norte del estado de Nueva York, tres personas con máscaras voluminosas y un equipo plateado similar a un traje espacial están trabajando en los hornos de investigación. Se mueven con gracia y en armonía. Deben, para enfrentarse a un horno a 1.600 °C, agarrar un crisol incandescente de vidrio fundido, verter el material y darle forma antes de que se endurezca. El guante de un trabajador comienza a humear; parece no prestarle atención.
Están haciendo un ballet, dice Adam Ellison, científico de materiales de la compañía, observando a los trabajadores del horno mientras el vidrio arroja calor similar al azufre en el aire circundante. Hace un calor infernal, el vidrio se pone rígido muy rápidamente y solo puedes trabajar con él durante unos minutos, dice. Ellison lo sabría: ayudó a desarrollar el material que están vertiendo, que tiene la marca Gorilla Glass y se encuentra en muchos teléfonos inteligentes porque es resistente, delgado y liviano.
Esta historia fue parte de nuestra edición de marzo de 2017
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Estos investigadores están ayudando a Corning a investigar cuánto más puede impulsar las propiedades del vidrio. Si la empresa pudiera fabricar vidrio que es difícil de rayar y romper, pero que también se dobla, podría abrir categorías de productos completamente nuevas: teléfonos celulares y tabletas que se doblan o enrollan, por ejemplo. El vidrio delgado y flexible también podría convertir las superficies con curvas, como los interiores de los automóviles, en pantallas táctiles.
El equipo de investigación del fundidor prepara entre ocho y 12 vertidos experimentales al día, proporcionando muestras para los científicos de la empresa. Los científicos quieren saber qué sucederá si prueban algo nuevo, como derretir vidrio a una temperatura diferente. El equipo también prueba diferentes métodos de fabricación para ver cómo afectan las propiedades del vidrio.
Los nuevos productos potenciales están sujetos a todo tipo de abuso que los ingenieros de Corning puedan pensar y cuantificar. Una máquina dobla repetidamente una pieza delgada de vidrio para ver cuánto aguantará; otra máquina dobla el vidrio en dos hasta que se rompe con un estallido que estremece el tímpano. Los especialistas en fractografía, la ciencia de cómo y por qué se fracturan materiales como el vidrio, usan máquinas personalizadas para medir la presión requerida para fracturar el vidrio. Con microscopios, los investigadores estudian los mensajes mecánicos en el patrón de grietas resultante. El vidrio que es más fuerte se fracturará con una gran cantidad de grietas; el vidrio más débil se agrieta en solo unos pocos lugares. Los materiales que superan la prueba podrían luego convertirse en maniquíes de teléfonos celulares y dejarlos caer repetidamente desde la altura de la cintura sobre cemento, grava y otras superficies.
Los productos potenciales están sujetos a todo tipo de abuso que los ingenieros puedan pensar y cuantificar.
La mayor parte de la investigación de la empresa se centra en nuevos procesos de fabricación y mejoras graduales de productos existentes como Gorilla Glass. Pero los científicos también pueden jugar. Uno de los proyectos recientes de Ellison, por ejemplo, fue tratar de recrear el vidrio utilizado para hacer la Copa Roman Lycurgus del siglo IV. La copa es de color rojo arándano cuando se enciende desde atrás y verde jade cuando se enciende desde el frente.
Ellison muestra vertiginosamente una muestra de su vaso inspirado en Lycurgus, sosteniéndolo en una ventana para demostrar el efecto. Ahora sé en detalle por qué hace esto, dice. Sin embargo, dado que no sabe qué uso podría tener ese vidrio hoy o en el futuro, la receta irá al estante para que la encuentre un futuro empleado.
Los trabajadores de hornos en los fundidores de investigación de Corning, trabajando en equipos, visten trajes de conejitos plateados cuando abren un horno a 1.600 °C donde se funde vidrio experimental.
Los trabajadores vierten el contenido de un crisol de vidrio fundido sobre una mesa de metal.
Un trabajador usa unas tijeras para darle forma al vaso en un disco para que los científicos lo estudien. El vidrio se endurece rápidamente y comienza a cambiar de color a medida que se enfría.
La copa romana de Lycurgus del siglo IV.
El nuevo vidrio que pasa la prueba se prueba en una versión en miniatura de la línea de fabricación de la empresa. Los vidrios para pantallas y celulares se fabrican en láminas de metros de ancho; este proceso hace que el vidrio de prueba tenga unos pocos centímetros de ancho.
Bajo una lente polarizadora, las rayas de colores indican tensión mecánica dentro de un disco de vidrio experimental. La iridiscencia de esta muestra sugiere que se romperá con facilidad y que los investigadores deberían modificar las condiciones de procesamiento.
Esta máquina dobla una pieza de vidrio flexible para determinar cuánto estrés puede soportar antes de que se rompa. Luego, los investigadores pueden estudiar el patrón de la fractura para aprender cómo hacer que el vidrio sea más resistente.
Corning también desarrolla nuevos procesos para el manejo del vidrio, que pueden ayudar a los fabricantes de dispositivos a fabricar piezas personalizadas para nuevos modelos de productos electrónicos.
Esta espiral de vidrio ultradelgada se cortó con un nuevo proceso de mecanizado por láser.