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QUEM SOMOS?



O Centro de Pesquisa, Educação e Inovação em Vidros (CeRTEV- Center for Research, Technology and Education in Vitreous Materials) surgiu em 2013. Sob coordenação de Edgar Dutra Zanotto, da UFSCar, o grupo reúne 14 professores e 50 pesquisadores, incluindo alunos de graduação, pós-graduação e pós-doutorandos da UFSCar, USP - São Carlos e UNESP-Araraquara. O CeRTEV realiza pesquisa básica e aplicada relacionada a materiais vítreos, promovendo também atividades ligadas à educação, à difusão do conhecimento e à transferência de tecnologia. Somos um dos dezessete Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP).

O QUE É O VIDRO?




O vidro é um material rígido formado por meio do aquecimento de uma mistura de materiais até um ponto viscoso, resfriando rapidamente, de modo a não permitir a formação de uma estrutura cristalina regular. Quando o vidro resfria, os átomos ficam presos em um estado de desordem como no estado líquido, diferente do estado cristalino, perfeitamente organizado de um sólido. Então, nem líquido nem sólido, mas uma mistura das características dos dois em seu próprio estado da matéria, um estado amorfo.

Consultoria: Karina Omuro Lupetti

O vidro tem intrinsecamente grande resistência mecânica devido as suas fortes ligações químicas. Mas é frequentemente enfraquecido por imperfeições da superfície, o que remete à sua reputação de fragilidade. Entretanto, processos especiais de têmpera aumentam a resistência à fratura, como no caso do famoso "gorilla glass" dos telefones celulares!

O vidro retém o calor, mais do que o conduz, ele é resistente a correntes elétricas, sendo um bom material isolante. Por fim, apresenta também propriedades ópticas, refletindo, transmitindo, absorvendo ou conduzindo a luz.

Consultoria: Edgar Dutra Zanotto Karina Omuro Lupetti

Na verdade, podemos dizer que o estado vítreo é um estado que une características do sólido e do líquido. Suas unidades estruturais básicas estão arranjadas no espaço de forma aleatória, desordenada. Esse arranjo é muito semelhante ao arranjo de moléculas no estado líquido. De fato, o vidro é formado quando resfriamos um líquido tão rapidamente que não há tempo para suas moléculas se organizarem e formarem um sólido cristalino. Mas se o vidro tem a estrutura similar a de um líquido, por que ele não flui como a água ou mais lentamente como o mel? Essa fluidez até existe, mas em determinadas condições de temperatura e pressão, e na maioria dos casos só poderíamos observar isso em bilhões e bilhões de anos. Já que essa viscosidade é altíssima de modo a não ser perceptível o movimento de suas unidades estruturais, do ponto de vista prático, o vidro é considerado um sólido com estrutura de um líquido.

Consultoria: Rafael Nuernberg

Existem dezenas de milhares de composições químicas que podem dar características diferentes ao vidro, criando a cada dia novos materiais. Se adicionarmos chumbo ao vidro, este torna-se brilhante, ressonante e pesado, e é conhecido como cristal. Se por outro lado, adicionarmos boro, conferimos-lhe resistência térmica, e este é conhecido como vidro borosilicato, muito utilizado na cozinha e no laboratório. Agora, se quiser um vidro colorido basta adicionar óxidos metálicos, o de ferro produz vidros verdes ou azuis dependendo de seu estado de oxidação, o de cobre, azuis claros; o de manganês pode conferir uma cor púrpura ou até negra; o cobalto torna o vidro azul escuro e o ouro, vidros vermelhos.

Consultoria: Karina Omuro Lupetti

A resposta está relacionada, não ao estado amorfo, mas sim à capacidade de absorver ou não luz visível. Como a água, o plástico e outros materiais transparentes, o vidro transmite a maior parte da luz que o atinge. Além disso, todos os vidros refletem cerca de 8% da luz que chega até ele, sendo que os vidros escuros absorvem mais luz. Já os vidros coloridos transmitem a cor que eles aparentam e absorvem todas as demais cores.

Consultoria: Ana Candida Martins Rodrigues

Existe um “mito” de que vitrais de catedrais do século XII tivessem se deformado ao longo dos séculos e assim suas bases eram ligeiramente mais grossas do que os topos. Seria possível? De fato, não! Apesar de sua estrutura molecular ser semelhante à de um líquido, ou seja, não ser organizada a longas distâncias, isso não pode ser usado como justificativa para o fato. Na temperatura ambiente, os átomos dos vidros simplesmente não têm energia suficiente para fluir e demorariam muito mais que alguns séculos para “vermos” os efeitos deste escoamento viscoso. Assim, podemos pensar que uma técnica menos apurada na produção dos vitrais, levou à formação de vidros não uniformes, sendo que a parte mais grossa foi colocada intuitivamente do lado inferior, criando o mito do vidro que escorreu....

Consultoria: Daniel Roberto Cassar

Vidros temperados são vidros que passaram por tratamentos térmicos, controlados de forma a melhorar algumas de suas propriedades, como resistência mecânica e durabilidade. Para se obter um vidro temperado, deve-se aquecê-lo até uma determinada temperatura e, em seguida, resfriar sua superfície rapidamente. O material no interior do vidro resfria mais lentamente do que a superfície e esta diferença de temperatura leva à formação de tensões. São criadas forças de compressão na superfície, que aumentam a resistência mecânica do vidro. No entanto, se o vidro for atingido por uma força grande o suficiente para romper as forças de compressão, outras tensões do interior do vidro são liberadas e o vidro estilhaça, isto é, se rompe em mil pedacinhos.

Consultoria: Rodrigo Cardoso dos Passos

Não existe vidro inquebrável. Existe um vidro que pode resistir a impactos – os chamados vidros temperados, que são cerca de três a cinco vezes mais resistentes que os comuns e usados em pratos, panelas, cabines telefônicas ou mesmo boxes para banheiros. Há também o chamado vidro blindado, que além de vidro, é composto de um sanduíche onde existe no meio um polímero, chamado policarbonato, tão transparente como o vidro, junto com outros dois tipos de plástico. Muito aplicado em janelas de carros que requerem segurança, não quebra se for atingido por um tiro de arma comum, mas não resiste a um tiro de fuzil, por exemplo.

Mas o vidro mais resistente já produzido pela indústria tem o singelo nome de ‘vidro gorila’ da Corning Inc. (www.corning.com), grande fabricante de vidros com sede em Nova York. De fato, em comparação a outros materiais, ele seria praticamente tão duro quanto o titânio, quase equivalente à safira, e perdendo apenas para o diamante. Por causa de sua elevada resistência mecânica, este vidro é usado como tela em alguns celulares.

Atualmente, a Corning é capaz de fabricar o vidro gorila com espessuras que vão de 0,5 mm até 2 mm, ou seja, quase tão fino quanto um fio de cabelo ou mesmo uma folha de papel, muito mais leve e maleável que os vidros comuns. O material está agora na sua terceira geração, mas é importante lembrar: ele ainda pode quebrar!



Consultoria: Marcio Luis Ferreira Nascimento e Leonardo Sant´Ana Gallo

FONTE: http://www.tribunadabahia.com.br/2014/09/01/sobre-iphone-a-arte-de-fabricar-vidros-inquebraveis-ou-quase

Uma maneira de melhorar as propriedades mecânicas de um vidro é submetendo-o a altas temperaturas (geralmente entre 500-900°C) de maneira controlada. Esse processo promoverá a cristalização do vidro, ou seja, surgem os cristais de estrutura ordenada na matriz vítrea (amorfa). A cristalização controlada de vidros dá origem a uma classe de materiais denominada vitrocerâmicas.

As vitrocerâmicas foram descobertas de maneira acidental por S. Donald Stookey em 1973 e, desde então, estes materiais têm sido estudados, testados e aperfeiçoados. Vitrocerâmicas muito comuns são aquelas usadas na base de fogões elétricos (cooktops), usados com frequência na Europa e Estados Unidos, ou ainda em vidros protetores de lareira, pois aguentam o calor e são transparentes, deixando passar a imagem das chamas que todos gostam de observar. A vitrocerâmica é também o material das panelas Vision, transparentes e de cor âmbar, existentes no mercado Brasileiro e encontradas em outros países. Vitrocerâmicas encontram inúmeras outras aplicações menos conhecidas: podem também ser utilizadas como próteses e implantes bioativos, em dispositivos ópticos, proteção balística e em aplicações que requerem o uso de materiais com baixo coeficiente de expansão térmica, como os cooktops, já mencionados.

Consultoria: Gisele Guimarães

Talvez a sua resposta tenha sido não, mas provavelmente já comeu. Lembra-se daquelas balas baianas ou aquelas balas coloridas e transparentes que fez muitas pessoas se engasgarem quando criança, pois bem, elas também podem ser chamadas de vidros já que sua estrutura é também não cristalina (amorfa). Esses vidros são, no entanto, vidros orgânicos pois contém carbono.

No preparo deste tipo de bala o açúcar é derretido em fogo baixo e este processo deve ser realizado de forma cuidadosa para que a calda não cristalize ou como é popularmente denominado açucare, pois isto levaria à perda do seu brilho e transparência. Na obtenção dos vidros a presença de impurezas ou o tempo de resfriamento podem também levar a sua cristalização, o que pode ser desejado ou às vezes não.

Consultoria: Mariana de Oliveira Carlos Villas Bôas

Em 16 de julho de 1945, houve a primeira explosão de uma bomba nuclear. Ela aconteceu no âmbito de um projeto secreto dos EUA chamado Manhattan e desenvolvido na área de testes de Trinity, em Los Alamos, no Novo México. Foi um teste de uma bomba de plutônio de implosão, o mesmo tipo de arma usada posteriormente em Nagasaki (Japão). A detonação deixou uma cratera na areia do deserto (a qual é em grande parte constituída por sílica) que se fundiu e tornou-se vidro de cor verde-claro, medianamente radiativo, com cerca de 3 m de espessura e 330 m de diâmetro; a este vidro chamou-se trinitita. A cratera foi preenchida pouco tempo a seguir ao teste. A detonação foi equivalente à explosão de cerca de 20 kton de TNT, e é normalmente considerada como marcando o início da Era Atômica. Este local só é aberto a visitantes duas vezes por ano.

Consultoria: Leonardo Sant`Ana Gallo e Martha

Existem alguns vidros muito especiais, que são denominados vidros bioativos. Estes conseguem, assim que colocados dentro do corpo humano, acelerar a regeneração de fraturas ou lesões nos ossos. Isto acontece porque estes vidros bioativos reagem com os fluídos corpóreos e liberam uma grande quantidade de cálcio e fósforo, elementos essenciais para a produção de um novo osso. Atualmente, existem várias aplicações clínicas que utilizam esses vidros como enxerto ósseo tanto na medicina quanto na odontologia.

Consultoria: Marina Trevelin Souza

O vidro das embalagens é um material totalmente reciclável, os cacos podem ser misturados com a matéria prima e tornam-se novas garrafas, por exemplo. Esse processo utiliza, em geral, até 60% de vidro reciclado e, para vidros mais escuros, esse percentual pode chegar a 90%. Contudo, para melhor reciclagem de vidros, principalmente de embalagens, como garrafas e alguns utensílios domésticos, não devemos misturar aos vidros os resíduos de cerâmica, porcelana, lâmpada, espelhos, para-brisas de veículos, vidros resistentes a temperatura usados em fogões, fornos, etc.

A reciclagem do vidro, além de poupar uma boa parte dos recursos naturais, também consome menor quantidade de energia e emite menos material particulado que a fabricação do vidro sem a incorporação de cacos. Vale ressaltar que, com um quilo de vidro se faz outro quilo de vidro, com perda praticamente zero. Outros aspectos a considerar ao se reciclar o vidro é a menor geração e descarte de resíduos sólidos urbanos, a redução nos custos de coleta urbana e o aumento da vida útil dos aterros sanitários, além de reduzir até 300 kg de gás carbônico (CO2) por tonelada de vidro reciclado.

Consultoria: Karina Omuro Lupetti

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