Vidrio: una herramienta transparente para un planeta más justo

Cuando en 2018 se propuso por primera vez la idea de una celebración del vidrio de un año de duración, en la reunión anual de la Comisión Internacional del Vidrio (ICG) en Yokohama, Japón, pocos podrían haber previsto la calamidad global que pronto ocurriría. Apenas 18 meses después, la pandemia de COVID-19 había golpeado, y aquellos que propusieron el año, la mayoría con trabajos diarios en la academia y la industria, deben haber tenido la tentación de dejar el proyecto en un segundo plano. Es una suerte que aún siguieran adelante, ya que el Año Internacional del Vidrio (IYOG2022) es exactamente el tipo de iniciativa pacífica de construcción de puentes que el mundo necesita en este momento.

Al igual que los años internacionales anteriores dedicados a la física, la luz, la astronomía y la química, las celebraciones de este año se llevan a cabo bajo los auspicios de las Naciones Unidas (ONU). Hoy, la ONU existe para abordar problemas globales, ya sea el cambio climático, la energía, la educación o la comunicación. El vidrio, un material que ha desempeñado un papel fundamental en la configuración del mundo moderno, también desempeña un papel vital en la solución de algunos de estos enormes desafíos. De hecho, la tecnología basada en vidrio es una parte crucial de los objetivos de sostenibilidad de la ONU para 2030, que abordan estos y otros temas interconectados, desde agua limpia y saneamiento hasta industria, innovación y ciudades sostenibles.

IYOG2022 puede informar y recordar a las personas sobre la versatilidad de los materiales vítreos y la enorme cantidad de aplicaciones que surgen como consecuencia.

John Parker, Universidad de Sheffield, Reino Unido

El hecho de que el vidrio sea la fuente de tanta innovación puede no ser inmediatamente obvio. “Debido a que el vidrio es invisible, no siempre obtiene la visibilidad que merece”, dice Alicia Duran, físico del Consejo Superior de Investigaciones Científicas en Madrid y presidente del IYOG2022. “Cuando le preguntas a la gente sobre el vidrio, a menudo piensan en cristalería y ventanas, pero no se dan cuenta de su importancia en áreas como la salud, las telecomunicaciones y la energía. El vidrio es la herramienta invisible para construir un planeta más sostenible y justo”.

Nacido en Argentina, Durán fue un jugador clave para impulsar el apoyo al IYOG2022 mientras se desempeñaba como presidente de ICG entre 2018 y 2021 (ver el recuadro “Cómo 2022 se convirtió en el Año Internacional del Vidrio”). Su amor por el vidrio es igualado por su pasión por conectar a las personas y promover la igualdad de género en la ciencia. Uno de los desafíos clave para los organizadores de IYOG2022 como Durán es lograr que las personas tengan una nueva visión de un material que la mayoría de nosotros hemos dado por sentado durante toda nuestra vida.

Bienvenidos a la era del vidrio

El vidrio tiene una larga y rica historia en la formación de la sociedad humana. Los primeros humanos usaban vidrio natural para joyería, puntas de flecha y otras herramientas, con evidencia arqueológica que sugiere que las primeras sociedades que comenzaron a fabricar vidrio se encontraban en el Cercano Oriente hace aproximadamente 3500 años. Esas personas aprendieron a calentar cuarzo triturado en presencia de ceniza vegetal, que actuaba como un "fundente" para reducir la temperatura de fusión. En la Edad Media, los fuertes vidrios coloreados con óxidos metálicos adornaban los edificios religiosos desde Europa hasta el Medio Oriente.

Las ventanas parcialmente transparentes han existido desde la época de los romanos, pero los paneles transparentes planos de vidrio realmente proliferaron después de la invención de la técnica del "vidrio flotado" en la década de 1950, en la que una hoja de vidrio fundido se extiende sobre un lecho de metal fundido. El vidrio es también el material de la óptica. Los anteojos han corregido la visión de miles de millones, mientras que los espejos y la fotografía han cambiado la forma en que nos vemos a nosotros mismos, y los microscopios y telescopios han revelado mundos nuevos y extraordinarios.

El mantra central del IYOG2022 es que estamos viviendo en una "era de cristal", un concepto introducido por primera vez en una edición especial de 2016 de la Revista de ciencia aplicada al vidrio. “A pesar del cambio a un mundo digital y la creciente fascinación por la realidad virtual, los materiales siguen siendo los componentes básicos de nuestra sociedad y cultura”, argumentaron los científicos del vidrio David Morse y Jeffrey Evenson. en ese problema. De hecho, señalaron que la innovación en vidrio se está acelerando, ya sea vidrio flexible que es más delgado que un billete de banco, vidrio bioactivo que cura heridas en la piel o vidrio que puede vitrificar desechos nucleares para su almacenamiento a largo plazo.

Tal vez el vidrio rara vez sea el centro de atención porque sustenta de manera confiable muchas otras innovaciones nuevas. El ejemplo obvio es Internet. Todo el mundo elogia a Tim Berners-Lee por inventar la World Wide Web ya Steve Jobs por llevárnosla al bolsillo, pero mucha menos gente se maravilla con los cables de fibra óptica que hacen realidad las redes informáticas. La nanotecnología es otro ejemplo. El grafeno y otras formas novedosas de carbono han acaparado los titulares en los últimos años, pero los científicos y artesanos han estado manipulando el vidrio a escala nanométrica durante siglos.

“El vidrio ha llegado a ser reconocido como el material nanotecnológico por excelencia, ya que hizo posible el desarrollo de Internet tal como lo conocemos hoy, los teléfonos celulares modernos, las fotocopiadoras y las máquinas de fax”, dice david pye de la Universidad Alfred en los EE. UU., ex presidente de ICG. “Agregue a esta lista una variedad de procedimientos médicos que incluyen exámenes endoscópicos, reemplazos de dientes y huesos, y colocación especializada de esferas vítreas radiactivas para combatir el cáncer de una manera altamente dirigida y localizada”.

Un ejemplo reciente de cómo el vidrio cedió el protagonismo es el lanzamiento de la vacuna COVID-19 de fabricantes como Oxford-AstraZeneca y Pfizer-BioNTech. ¿Cuántos de nosotros pensamos por un momento en los envases de vidrio que permitieron el almacenamiento y la entrega confiables y rápidas de las vacunas? Los viales químicamente resistentes han avanzado significativamente en los últimos años, y algunos incluso pueden admitir medicamentos de quimioterapia con un pH de hasta 12. Del mismo modo, los filtros de espuma de vidrio en botellas de bebidas de vidrio se pueden usar para la purificación de agua asequible para mejorar el saneamiento global.

El vidrio también se subestima en las energías renovables y otras tecnologías verdes. Las superficies de vidrio son un componente clave en las células solares, y la fibra de vidrio es uno de los principales materiales para las palas de las turbinas eólicas y el aislamiento de edificios. Cuando se trata de materiales sostenibles en general, las alternativas plásticas, como el bambú, el cáñamo y la cera de abejas, se han puesto de moda, pero el buen viejo vidrio se ha mantenido silenciosamente como un material no tóxico, infinitamente reciclable con una miríada de aplicaciones.

Revitalizar una cultura del vidrio

El IYOG2022 también espera traer un enfoque renovado sobre los estrechos vínculos entre el arte y la ciencia de la fabricación de vidrio. Hasta hace poco, muchos laboratorios de ciencias universitarios tenían instalaciones internas de soplado de vidrio para crear tubos de ensayo, vasos de precipitados y otros artículos de vidrio científico a medida. Pero con la producción de vidrio cada vez más comercial y mecanizada, el año internacional es una oportunidad para reconectarse con la esencia original de la fabricación de vidrio. La ceremonia de apertura de IYOG2022, por ejemplo, contó con la participación del artista japonés Kimiake Higuchi quien usa vidrio fundido, una técnica mediante la cual se mezcla vidrio finamente triturado con material aglutinante y agentes colorantes para crear una pasta que se moldea y se cuece.

John Parker – profesor emérito de ciencia del vidrio en la Universidad de Sheffield, Reino Unido, y presidente del comité regional IYOG2022 – desea subrayar la importancia del vidrio en la vida cotidiana. “Una de las razones detrás del IYOG2022 es informar y recordar a las personas sobre la versatilidad de los materiales vítreos: su gama de composiciones, las posibilidades de fabricación en tantas formas diferentes y la enorme cantidad de aplicaciones que tiene como consecuencia”, dice.

IYOG2022 también es una oportunidad para que los expertos en vidrio miren hacia afuera. A finales de este año, se anunciarán siete "maravillas de cristal" del mundo del arte y la arquitectura. Un programa educativo buscará inspirar a los estudiantes, mientras que los eventos culturales intentarán abordar el equilibrio de género en la ciencia y las necesidades de los países en desarrollo. En junio, el Museo de Arte Contemporáneo de Alcorcón, España acoge “Mujeres en el Vidrio, el Arte y la Ciencia”, un evento para destacar las aportaciones de las mujeres de Iberoamérica. En septiembre y octubre, el Museo de Arte de Pretoria en Sudáfrica albergará “Fired Up”, una exposición sobre la evolución de la fabricación de vidrio en África.

Otros eventos destacados incluyeron un taller en enero sobre la reconstrucción y conservación de fragmentos de vidrio en el museo arqueológico de la Universidad Americana de Beirut en el Líbano que quedaron destrozados tras la gran explosión en el puerto de Beirut en agosto de 2020. Otro evento conmovedor fue un charla en línea en abril por La artista de vidrio ucraniana Oksana Kondratyeva sobre la historia de las vidrieras ucranianas, y todas las ganancias se destinarán a la Campaña de Ucrania del Comité de Emergencia para Desastres. Se ha lanzado un fondo semilla IYOG2022 para apoyar a cualquier persona u organización con ideas para eventos.

Al igual que con cualquier evento único, el desafío para quienes están detrás de IYOG2022 es crear un legado más allá del año en sí. Los organizadores podrían inspirarse en la 2015 Año Internacional de la Luz (IYL2015), que ha fomentado una anual Dia internacional de la luz el 16 de mayo de cada año para celebrar el papel de la luz en la ciencia, la cultura, la educación y el desarrollo sostenible. Juan Dudley, el físico que presidió IYL2015, dice que el año condujo a una comunidad de divulgación internacional duradera, con estudiantes que a menudo le decían que se quedaron en física debido a los eventos de IYL en 2015. “Encontré una tremenda reserva sin explotar de entusiasmo y energía para la divulgación pública. dentro de la comunidad científica”, dice.

El mundo es un lugar más desalentador de lo que era hace cuatro años cuando se planteó por primera vez el IYOG2022. Pero con pasión y un poco de suerte con respecto a la pandemia, hay muchas posibilidades de que el año pueda inspirar a una nueva generación de entusiastas del vidrio en todo el mundo. Cuando la ceremonia de clausura del IYOG2022 tenga lugar del 8 al 9 de diciembre en Tokio, Japón, los organizadores esperan haber evocado una renovada sensación de asombro en un material que ha transformado repetidamente la forma en que vivimos.

El puesto Vidrio: una herramienta transparente para un planeta más justo apareció por primera vez en Mundo de la física.

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