Forza trasparente

Scritto da in data Agosto 30, 2023

Trasparente, impermeabile, sterilizzabile, inalterabile nel tempo ed ecocompatibile. In una parola: vetro. Lo produciamo da millenni ed è ancora uno dei materiali che maggiormente utilizziamo e apprezziamo, tuttavia è venuto il momento di ripensarlo.

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L’anidride carbonica – la famigerata CO2 – immessa in atmosfera in quantità sempre più massicce è la causa di molti dei danni arrecati al nostro pianeta, e una delle ragioni del suo continuo surriscaldamento. La CO2, del resto, fa parte dei cosiddetti gas a effetto serra, ovvero quei gas capaci di trattenere il calore provocando così l’innalzamento della temperatura. Le conseguenze sono sotto gli occhi di tutti. La riduzione delle emissioni è l’unica via d’uscita percorribile. Produzioni e processi industriali tendono così a modificasi per diventare il meno emissivi possibile, e ormai di qualsiasi prodotto si calcola l’impronta del carbonio – la carbon footprint – ovvero il suo impatto sull’ambiente in termini appunto di emissioni di CO2. L’obiettivo è di essere più informati e consapevoli, anche quando acquistiamo qualcosa.

Vetro e CO2: binomio inevitabile

Il vetro è senza dubbio una scelta ecocompatibile e riciclabile, della quale non potremmo fare a meno. Lo vediamo, è ovunque attorno a noi e non è un caso che il genere umano lo produca e utilizzi da millenni. Eppure, anche la sua realizzazione provoca la produzione di grandi quantità di anidride carbonica.
Essendo il vetro formato da silice – sabbia di quarzo – e da due carbonati, per la precisione carbonato di sodio e carbonato di calcio, nel processo di fusione necessario alla sua produzione i carbonati si decompongono in ossidi e producono anidride carbonica.
Inoltre, la parte più consistente delle emissioni di CO2 proviene dall’energia necessaria per riscaldare i forni, che devono raggiungere le elevate temperature necessarie alla fusione del vetro.

LionGlass il nuovo vetro studiato in laboratorio

Il vetro resta però un materiale indispensabile e difficilmente sostenibile. Cosa fare, dunque? I ricercatori della Penn State, l’Università della Pennsylvania (Stati Uniti), hanno progettato una nuova tipologia di vetro, giocando un po’ sulla chimica. Il come non è dato saperlo, in quanto per l’innovativo vetro – in realtà pare trattarsi di un’intera gamma di prodotto – il team di ricerca ha richiesto il brevetto; se ne possono però conoscere le potenzialità.

Il nuovo vetro si chiama LionGlass − in onore del simbolo dell’ateneo, un leone di montagna − ed è molto più sottile del comune vetro, pur essendo molto più forte e resistente. Sono stati compiuti diversi test, tra cui quello definito di «indentazione», il test di durezza di penetrazione che misura la tenuta di un materiale alla deformazione. I ricercatori hanno verificato, in tal modo, l’estrema resistenza alla rottura di alcune composizioni del LionGlass, risultate infrangibili anche sotto la forte pressione esercitata. I dati sinora verificati confermano che, laddove il vetro convenzionale si crepava sotto la forza di circa 0,1 chilogrammi, il nuovo vetro resisteva anche a un carico di un chilogrammo, dimostrandosi in sostanza dieci volte più resistente alle crepe del materiale tradizionale.

Nuovo vetro: forza, resistenza, durata e leggerezza

I risultati ottenuti dalle prove sono tanto importanti in quanto la maggiore resistenza significa una più lunga vita utile del vetro stesso e quindi meno sprechi. L’idea è che l’elevata resistenza consenta anche di realizzare oggetti e prodotti con una quantità inferiore di vetro, quindi con uno spessore inferiore. Non solo, più sottile significa anche più leggero. Un dato non di poco conto, sia per la riduzione del materiale impiegato per produrlo sia per la maggiore facilità di trasporto. Il che si traduce, ancora una volta, in costi inferiori e in minori impatti ambientali.
Non ultimo, LionGlass ha temperature di fusione inferiori a quelle del vetro convenzionale. I ricercatori sono riusciti a diminuirle di circa 300-400 gradi Celsius, ottenendo una riduzione del consumo energetico del 30% circa.

I vantaggi di LionGlass

LionGlass, il nuovo vetro progettato dalla Penn State, presenta numerosi vantaggi rispetto al vetro convenzionale che si traducono in minori impatti ambientali:

  • maggiore forza e resistenza
  • maggiore durata
  • maggiore leggerezza
  • spessore inferiore
  • minore dispendio energetico in produzione
  • minore utilizzo di materie prime

Lo studio prosegue

Come ha spiegato in un articolo apparso sul sito dell’ateneo il ricercatore capo del progetto, il professor John Mauro, docente di Scienza e Ingegneria dei Materiali alla Penn State, al momento si stanno studiando tutte le potenzialità e le reazioni delle varie composizioni possibili di LionGlass, anche sottoponendole a differenti ambienti chimici. In futuro si potrebbe quindi arrivare ad avere proprietà diverse che siano sfruttabili per differenti applicazioni. Per tutto questo però c’è ancora tempo, e si dovrà attendere il proseguire del progetto.

Musica: “Heart of glass” – Blondie
Foto in copertina: 412designs – Pixabay

 

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