Podemos decir que estamos en una era donde los dispositivos electrónicos de todo tipo predominan entre todos nosotros, y cada vez a más. Hace unas cuantas décadas, los ordenadores personales nos eran portátiles y los teléfonos móviles eran un lujo que no podía tener cualquiera. Hoy en día, un rápido vistazo a una tienda de electrónica te dice todo lo que necesitas saber.
Tenemos mucho donde elegir y algunas veces es difícil elegir entre tantas cosas que hacen cosas similares. Los elementos electrónicos también han mejorado en otras maneras. Las velocidades de los procesadores han aumentado dramáticamente.
La resolución en las pantallas de los dispositivos es increíblemente buena comparado con otros modelos más antiguos. Algunas compañías se dedican también a dedicar el mismo tiempo en la estética como lo hacen con la ingeniería. Hay una mejora que quizá no puedas ver de una forma tan obvia, y es que el cristal cada vez es más fuerte.
Hace no mucho tiempo, se ha desarrollado un producto conocido como cristal gorila. La compañía que lo ha creado (Corning) lo ha diseñado para nuestro estilo de vida con los productos electrónicos. Según llevamos todo tipo de equipos, como pueden ser reproductores MP3, ordenadores, PC tablets, etc. corremos el riesgo de dañarlos con el uso que le damos a diario.
El cristal gorila es ideal para resistir impactos, arañazos o en definitiva todos los problemas asociados a los daños ocasionados al llevarlos con nosotros. Una de particularidades de este tipo de cristal, es que muy fino, lo cual significa que no interfiere en la capacidad de las pantallas táctiles o añaden un peso adicional al dispositivo.
¿Cuál es el secreto de la compañía para poder hacer esto? ¿Qué hay de especial de este cristal que lo diferencia del resto?
La respuesta tiene varios elementos, que son increíbles temperaturas, robots, un fundido en un baño de sal y un tratamiento especializado. El producto final es una fina pieza de plástico que puede soportar mucho castigo. Aunque puedas pensar en el cristal en su forma manufacturada, la verdad es que es un material que podemos encontrar en la naturaleza.
Ciertas rocas y minerales se convierten en cristal después de entrar en contacto con altas temperaturas. Esto ocurre de manera natural en sitios donde la lava de un volcán fluye, y donde los rayos golpean contra el suelo.
Los seres humanos han estado creando cristal durante milenios. Hornos capaces de general un calor extremo, funden los tipos correctos de roca en lo que se llama cristal fundido. En esta fase, se puede moldear el cristal de varias maneras, incluyendo el usar un tubo para empujar el aire en una masa.
Se llama a esta técnica cristal soplado. El cristal comercial suele venir de tres fuentes diferentes. La primera es arena, a la cual nos referimos a ella químicamente como dióxido de silicona. Este es el tipo de material que la compañía usa en el proceso de fabricación. Los otros dos tipos de materiales en los cristales comerciales son carbonato de sodio y piedra caliza.
Lo que se hace para conseguir el cristal gorila, es coger el dióxido de silicona y combinara con otros productos químicos antes de fundirla en el cristal fundido. El cristal resultante es silicato de aluminio – lo cual significa que el cristal contiene aluminio, silicona y oxígeno. El cristal también contiene iones de sodio, lo cual es importante para la siguiente fase de fabricación.
Lo que se hace es verter el cristal fundido en un canal en forma de V, aunque no para cuando llega a su tope. La compañía sigue añadiendo cristal fundido hasta que empieza a desbordar por los lados del envase. Unos brazos de robot automatizados retiran láminas de cristal del borde del canal. Cada lámina es de alrededor medio milímetro de espesor.
Si quisiéramos usar este cristal para la pantalla de nuestros dispositivos electrónicos, tendríamos una cubierta bastante transparente. Sin embargo no sería tan resistente como el cristal gorila – solo sería cristal de silicato de aluminio. Para dar al cristal gorila una habilidad fuerte para resistir arañazos y golpes, la compañía le da al cristal un buen baño.
El intercambio iónico en el cristal
Un ión es un átomo que ha conseguido o perdido un electrón y por ello lleva una carga negativa. Los electrones son partículas subatómicas cargadas negativamente. La carga de un ión es negativa si tiene un electrón extra y positiva si ha perdido un electrón.
Elementos en su forma atómica tiene una carga neutral porque el número de electrones coincide con el número de protones, que están cargados positivamente. Quizá te estás preguntando que tienen que ver los iones con el cristal. Antes hemos hablado del proceso de fabricación de este cristal donde la primera fase se usan silicato de aluminio, el contiene iones de sodio.
Lo que se hace es meter estas láminas de cristal en un baño de iones de potasio. Si miramos en la tabla periódica de los elementos, podremos ver que el sodio está justo por encima del potasio. En esta tabla se organizaron los elementos por su peso atómico y se agruparon elementos poseyendo cualidades similares.
Tanto el sodio como el potasio pertenecen a un grupo conocido como metales activos. Son metales que reaccionan fuertemente con otras sustancias. El sodio está más alto en la tabla periódico que el potasio, lo cual significa que un átomo de sodio es más pequeño que un átomo de potasio.
Puedes pensar que la escala atómica no importa, pero resulta que no es el caso. Si pudieras coger los iones de sodio fuera del cristal del silicato de aluminio y reemplazarlo con grandes iones de potasio, la lámina de cristal experimentaría compresión.
Imagina que tienes una red. Los hilos de la red son flexibles pero tirantes. En cada agujero de la red hay puestas bolas de ping pong. Ahora imagina que cambias las bolas de ping pong con pelotas de tenis. Esto es similar a lo que ocurre a un nivel atónico con intercambio iónico.
Por lo tanto, ¿Cómo funciona esto? Para reemplazar el sodio con potasio, primero hay que romper el enlace iónico que tiene el sodio con el cristal. Este es el motivo por el que el baño de sal de potasio es tan caliente (puede llegar a los 400 grados). A esta temperatura, la energía (calor) rompe este enlace al silicato de aluminio.
Sin embargo, una de las cualidades del os metales activos más bajos que puede mantener un enlace iónico a temperaturas mas altas que los metales activos ligeros. El potasio pesa más que el sodio, y la temperatura comentada antes no es suficiente para separar los iones de potasio y el silicato de aluminio.
Después de un baño caliente de potasio, el silicato de aluminio emerge comprimido por los iones de potasio. La compresión crea una capa protectora en el cristal y le da una fuerza que el cristal normal no tiene. La parte buena es que a un nivel medioambiental, el cristal de gorila es reciclable.
