El vidriero alemán Schott fabrica a escala masiva un vidrio que es ultrafino, resistente y liso. Se puede incorporar electrónica por encima y es flexible como el plástico. El primer producto de consumo que incorpora el nuevo vidrio de Schott es el sensor de huella dactilar de un smartphone fabricado por LeTV, una gran empresa china de servicios de streaming de vídeo. Los representantes de la empresa esperan que esta y otras aplicaciones de nicho confieran al nuevo material una posición establecida mientras los diseñadores industriales experimentan con él.
Foto: Schott es la primera empresa en fabricar un vidrio ultrafino que puede ser químicamente reforzado mediante un intercambio iónico. Crédito: Co ing Incorporated.
Rüdiger Sprengard, el director de desarrollo de negocio del vidrio ultrafino en Mainz (Alemania), dice que ahora la empresa puede fabricar el vidrio flexible de forma continua para producir láminas de kilómetros de largo. Sprendgard ha mostrado recientemente unas muestras en una habitación de hotel en San Francisco (EEUU). Me mostró un carrete de cristal de medio metro de ancho y medio kilómetro de largo, que se parecía a un rollo gordo de celofán. Una máquina dobla continuamente un trozo más pequeño del vidrio hasta que adquiere un radio de nueve milímetros. Aún no se pliega, pero Sprengard afirma que ya están trabajando en ello y esperan lograrlo dentro de un par de años.
Después de darme unos guantes y unas gafas, Sprengard me entregó una lámina de vidrio del tamaño aproximado de una hoja de papel, pero más fina y rígida. El papel tiene unos 100 micrómetros de grosor; esta lámina mide unos 70 micrómetros. Mientras la manipulaba como si se tratara de un trozo de plástico, una de las representantes de la empresa dio un paso atrás. Sigue siendo vidrio después de todo, y ella no llevaba gafas de seguridad. Cuando empezaron a experimentar con la elaboración de un vidrio tan fino, se rompía mucho más fácilmente, explica Sprengard. "Hace dos años, no lo podrías haber manipulado así", comentó.
Esa fragilidad es lo que hace que la fabricación masiva del vidrio flexible haya resultado tan complicada de lograr. Para ello, Schott tuvo que desarrollar métodos nuevos basados en los empleados para fabricar vidrio extrafuerte como el Gorilla Glass de Co ing, que se encuentra en muchos smartphones. Gorrilla Glass y otros productos comercializados por ambas empresas son reforzados mediante un proceso llamado intercambio iónico.
Foto: Los investigadores de Co ing elaboran entre 40 y 50 nuevas formulaciones de vidrio experimentales al día. Crédito: Co ing Incorporated.
Para lograr un vidrio más y más fino - y por tanto cada vez más flexible - los vidrieros tienen que averiguar cómo reforzarlo. Schott es la primera empresa que fabrica un vidrio ultrafino químicamente reforzado por el intercambio iónico, lo cual representó todo un reto, según Eric Urruti, el vicepresidente de I+D de Schott Norteamérica en Pensilvania (EEUU). El vidrio fundido sale desde un enorme tanque para formar láminas y después pasar por unos rodillos. Entonces las láminas pasan por un baño de potasio fundido. Los iones de sodio más pequeños abandonan el vidrio y son reemplazados por iones de potasio más grandes, generando compresión dentro del propio vidrio.
Cuando más comprimido esté el vidrio, más fuerte se vuelve. Controlar este proceso de compresión en un vidrio cada vez más fino resulta complicado - simplemente existe menos material con el que trabajar -. La empresa actualmente fabrica vidrio de hasta 20 micrómetros. Mantener un grosor constante a lo largo de kilómetros también representa un reto. Y cualquier fallo o aspereza diminuta tiene que limarse - o allí es donde se hará añicos la pantalla de su smartphone.
A medida que el vidrio se vuelve más fino, los retos cambian, según Scott Forester, el director de Gorilla Glass Innovations de Co ing, con sede central en Nueva York (EEUU). Co ing también desarrolla un vidrio ultrafino, y comercializa un producto que tiene 100 micrómetros de grosor. Mientras el vidrio de protección (el tipo que se encuentra en los móviles) se vuelve más fino, aumenta su vulnerabilidad para perforarse. Pero en comparación con el plástico, la resistencia del vidrio siempre será superior, asegura.
Progresos reales pero discretos
Los dispositivos electrónicos flexibles ya están haciendo progresos, pero no de manera obvia para los consumidores. Hoy, las pantallas flexibles se incluyen en dispositivos como el Galaxy Edge, un móvil con una pantalla rígida de bordes curvados. La pantalla OLED dentro del móvil está fabricada sobre plástico y laminada con un cubreobjetos de vidrio de Gorilla Glass de Co ing. Si ese vidrio de protección fuese flexible - y con otras modificaciones - el propio dispositivo podría ser flexible. El vidrio de protección actualmente tiene 10 veces el grosor - normalmente unos 550 micrómetros (la mitad de un milímetro) - del vidrio que luce Schott.
Forester dice que las piezas del puzle ya están colocadas para los dispositivos electrónicos flexibles. El vidrio está preparado y los circuitos flexibles casi también. Ahora esperan a los diseñadores - y a los consumidores. "Tiene que existir un factor de forma que añada valor para la gente", explica.
Ahora mismo no está claro cuál será. Pero Co ing también trabaja en el desarrollo de un vidrio que lo posibilitará. Puesto que cuánto más fino se vuelva el material más aumenta la dificultad del intercambio iónico, la empresa está estudiando la posibilidad de modificar la matriz interior del propio vidrio - un cambio más fundamental del material. Los humanos llevan trabajando con el vidrio desde la Edad de Piedra, pero aún queda mucha química por explorar, según Forester. "Nuestros científicos prueban entre 30 y 40 nuevos vidrios al día", concluye.