Qual a diferença entre vidro comum, temperado, de borossilicato, vitrocerâmico e vidro inteligente?

O vidro foi uma grande descoberta da humanidade que perdura até os dias de hoje, apesar que de muitas formas diferentes. Registros de 7 mil anos atrás relatam a descoberta por fenícios ao fazerem fogueiras na beira da praia; egípcios e romanos foram levemente expandindo o controle sobre o vidro e atualmente a ilha veneziana de Murano é famosa por suas peças artesanais.

Como material, é muito interessante: não é poroso, um bom isolante elétrico, reciclável, possui alto grau de dureza (alta capacidade de riscar outros materiais), sua matéria prima é abundante, extremamente durável, inerte (raramente reage com outros materiais) e transparente; estes são alguns dos motivos que explicam porque nos utilizamos tanto do vidro. Porém é de se esperar que o vidro que chega às nossas casas em forma de janelas, Pyrex, portas de forno e em outros produtos, não é o mesmo que foi descoberto milênios atrás. Sendo assim, vamos analisar a diferença entre os vidros e entender quais motivos levam tantos produtos a terem partes deste material. 

Vidro comum

Desde sua descoberta, uma série de técnicas diferentes foram empregadas para a produção de vidro. Grande parte disso mudou na década de 1950, quando Alastair Pilkington desenvolveu a técnica de vidro float na Grã Bretanha, aderida pela maioria atualmente.

Nesta técnica os materiais que compõe o vidro (que pode incluir sódio, cálcio, magnésio... e principalmente sílica) são aquecidos ao ponto de fusão, transformando-se numa mistura líquida acima de 1000ºC. A partir deste ponto, esta mistura é dispensada numa espécie de banheira de estanho líquido, onde flutua (de onde vem o nome float, flutuar no inglês) sem se misturar com o estanho, e forma uma camada totalmente plana. A partir deste ponto, somente é necessário esfriar controladamente o material para que ele se torne vidro comum plano de alta qualidade.

O produto final desta técnica é o estágio inicial de muitos processos de beneficiamento de vidro, e o próprio vidro float é usado na construção civil, em escritórios e casas. Em eletrodomésticos, seu uso é mais raro por alguns motivos: é extremamente cortante ao se quebrar, e não suporta o calor. Apesar de suas limitações, alguns conjuntos ainda fazem bom uso do vidro comum, um exemplo é a porta do Desidratador Frugal (já avaliado pela Harpyja). As temperaturas internas mais baixas deste tipo de produto possibilitam o uso deste material que barateia o preço final.

Vidro temperado

A característica de temperado é dado a um vidro que passa por um novo processo de aquecimento, no qual é novamente aquecido acima de seu ponto de fusão, porém desta vez e esfriado rapidamente. Este processo processo de beneficiamento é relativamente simples, mas já agrega novas características ao material.

Vidros temperados são de 5 a 7 vezes mais resistentes que vidros floats comuns, e suportam melhor o calor. Além disso, são dito como mais seguros, pois em casos de quebra despedaçam-se em uma série de pequenos fragmentos mais arredondados e menos cortantes (imagem 2) que sua contraparte não-temperada (imagem 1). A principal desvantagem do processo de temperamento é a necessidade de certo planejamento, pois com sua conclusão o material não mais pode ser trabalhado e rejeita cortes, polimento de bordas e perfurações.

Todo os vidros planos podem ser temperados, e muitos produtos que chegam às nossas casas são: tampas de panela, portas de forno, bases de cooktop, tampas de máquinas de lavar, tampos de mesa, balanças digitais e prateleiras são alguns usos corriqueiros deste material. Boxes de banheiro costumam aparecer com chapas de 8mm, e muitos dos fogões e cooktops avaliados no passado possuem mesa de vidro, onde é usado esse tipo de material com espessura de 6mm. O exemplo abaixo é o fogão Mueller Decorato Vetro.

Vidro Borossilicato

Apesar do nome difícil, o vidro de borossilicato é obtido de maneira bem simples. A mistura padrão usada na produção de vidro (formada principalmente por silício) é enriquecida com boro (elemento raro encontrado indiretamente em minérios).

Essa mistura resulta em um material mais resistente, porém esta não é sua característica principal. Materiais tendem a se expandir quando são aquecidos (e o vidro não é exceção), porém como o vidro tem problemas conduzindo calor, mudanças repentinas de temperatura ou aquecimentos de certas áreas específicas causam a expansão de apenas parte do material, resultando em quebras e trincamentos. Vidros de borossilicato se expandem muito pouco quando aquecidos, e com isso são tolerantes ao trabalho com temperaturas altas, alguns suportando até contato direto com chama.

Após tanta explicação, pode-se pensar que esse tipo de vidro somente é encontrado em aplicações específicas, e enquanto seja verdade que muitos laboratórios e indústrias químicas usam o vidro de borossilicato, a maioria das pessoas possui peças dentro de suas casas sem perceber: este material é usado em utensílios de cozinha (Pyrex), panelas, jarras e iluminação. Também existem modelos de chaleiras e cafeteiras elétricas, jarras de liquidificadores e moedores feitos de borossilicato. Um liquidificador clássico com jarra de borossilicato é o Oster Osterizer da fotografia abaixo.

Vitrocerâmico

Seu modo de produção é inicialmente idêntico ao do vidro temperado, mas seu resfriamento é feito de maneira mais vagarosa e elementos como aluminio e lítio são adicionados à mistura. Esse tratamento interfere no processo de têmpera, e por isso também é chamado de vidro semitemperado ou termoendurecido.

São mais resistentes que o vidro comum, porém marcam um meio termo em relação aos temperados, e também não podem sofrer cortes ou furos após seu processo de semitêmpera, a risco de estilhaçar. O vitrocerâmico possui outras características que o fazem preferível em certas situações. O processo completo de têmpera cria uma série de tensões no vidro, que são menos intensas na semitêmpera. Isso faz com que a propagação de eventuais fissuras no vidro seja diminuída: os cerâmicos quebram em pedaços maiores que o temperado, mas menores que o vidro comum. Outro ponto é que a semitêmpera não cria distorções ópticas no material, que aparecem no vidro temperado.

Seu uso está intimamente conectado à fabricação de vidros laminados (que possuem uma película entre duas chapas de vidro), e aparecem bastante na construção civil. Em sua forma base, vidros semitemperados não são considerados vidros de segurança, mas quando usados em laminados, são recomendados por normas europeias e americanas no lugar de laminados de temperados. Isso ocorre pois em eventuais quebras os pedaços grandes de vidro se mantêm aderidos à película interna, e preservam sua forma até a manutenção, ao invés dos temperados que se transformam numa “manta de cacos” e se desprendem de seus encaixes. Talvez você já tenha visto um vidro laminado semitemperado com rachaduras, eles se assemelham a teias de aranha, formadas em torno do centro de impacto.

Além disso, a forma como lida com o calor é bem diferente: vidros temperados são mais resistentes à passagem de calor, porém estouram quando chegam em sua temperatura limite; os cerâmicos aguentam temperaturas muito mais altas, trocam calor com mais facilidade, e se dilatam muito pouco (como o vidro borossilicato). Por conta disso muitos cooktops são vitrocerâmicos, e usam o material como tampo (geralmente modelos de indução), ou como chapa de aquecimento para a panela, um exemplo é o cooktop de 4 bocas da Midea a seguir.

Vidro Inteligente (Smart Glass)

O Smart Glass deve ser o mais curioso dos vidros apresentados acima, composto não só de um, mas de duas chapas de vidro com o meio preenchido por camadas de um filme especial. Dado a estas camadas (ou lâminas) de vidro e filme, o Smart Glass é um tipo de Vidro Laminado.

A propriedade especial do Smart Glass vem de suas camadas internas, que podem ser alternadas entre transparente ou opaca com sinais elétricos. Assim, uma janela totalmente transparente pode ser totalmente opaca com o acionamento de um interruptor. Tudo isso com consumo baixo de energia elétrica e realizando certo isolamento acústico.

Por enquanto, não existem muitas aplicações de Smart Glass encontradas corriqueiramente, porém já existem banheiros públicos no Japão totalmente transparentes, que se tornam foscos com o trancar da porta; salas de reunião privadas, que isolam seu interior ao impedir olhares curiosos; o próprio Jornal Nacional usa Smart Glass em seu fundo, mostrando a equipe de redação enquanto transparente e se utilizando do fosco para projetar as animações tridimensionais que ilustram a reportagem. Algumas vitrines também usam dessa técnica, e tanto deixam seus produtos a mostra quanto são letreiros.

Essa tecnologia parece não ter atingido em cheio o mundo dos produtos, porém já conseguimos imaginar a facilidade que ela representaria para os gulosos indecisos, que precisariam apenas deixar a porta da geladeira transparente ao invés de abrí-la para divagar sobre seu conteúdo. Pense sobre janelas que definiriam sua transparência de acordo com a claridade externa, casas que não mais precisariam pensar sobre cortinas. Divisórias de leitos de hospital seriam mais higiênicas pela facilidade de se limpar vidro.

Sem dúvida existem vários outros tipos diferente de vidro, porém com os tipos principais e mais encontrados em eletrodomésticos cobertos aqui, espera-se que o consumidor fique de olho e consiga entender quais motivos levam a escolha de tal material.