El vidrio es uno de los materiales más antiguos que ha usado la humanidad; se han encontrado algunos restos de él que datan de hace 5 mil años creados por humanos de la Edad de Bronce. Desde entonces es omnipresente en la vida cotidiana, en diversos sectores de alta tecnología y en productos industriales de diversos campos como las telecomunicaciones, la medicina, la construcción, óptica, electrónica y química.
Se usan como objetos cotidianos en hogares, oficinas, laboratorios de investigación y en prácticamente cualquier parte, con una gran variedad de productos e instrumentos como botellas, lentes, vasos, ventanas y espejos. Tiene características de gran interés como su transparencia óptica, excelente resistencia mecánica, química y térmica, así como aislante de energías eléctrica y térmica.
Es un material inorgánico duro y a la vez frágil; transparente, pero puede colorearse; amorfo aunque se le puede moldear fácilmente. Se obtiene de la mezcla de arena o sílice (SiO2), carbonato de sodio (Na2CO3) y piedra caliza (CaCO3) materiales que deben ser fundidos a temperaturas superiores a los mil 500 grados celsius (C).
A pesar de ser uno de los materiales más antiguos y utilizados por el ser humano la tecnología utilizada para fabricar el vidrio se ha mantenido prácticamente inalterable durante siglos. Su procesamiento se basa en la fusión, el esmerilado o el grabado, se requiere mucha energía, es técnicamente exigente, y las formas que se pueden obtener son limitadas, ya que luego de fundirse se convierte en láminas en un proceso llamado de vidrio flotado o se hacen objetos curvos con la técnica de soplado.
Cuando se buscan vidrios de alta pureza como el vidrio de sílice fundido y en objetos más pequeños como lentes de microcámaras y dispositivos de microfluidos, el procedimiento es más complicado ya que se requiere la fundición de los compuestos a mayor temperatura (hasta 2000 grados C) y también se emplean químicos peligrosos como ácidos. Este proceso es caro, lento y el vidrio no se puede moldear fácilmente.
Impresión 3D de vidrio
Pero ahora esta forma de fabricar el vidrio podría tener un cambio radical con un nuevo sistema llamado micro-CAL (litografía axial computarizada a microescala) desarrollado por un equipo de científicos estadounidenses y alemanes encabezado por Joseph Toombs, de la Universidad de California, en Berkeley.
Esta nueva tecnología permite prácticamente imprimir objetos de vidrio en tercera dimensión (3D) más fácilmente, más rápido y en casi cualquier forma y tamaño, incluso a microescala. Sin embargo, este tipo de "impresora 3D" es más compleja que aquellas que cada vez son más comunes y que imprimen objetos de plástico capa por capa.
Los investigadores utilizaron una nueva técnica de impresión en 3D fotopolimérica llamada "fabricación aditiva" (VAM, por sus siglas en inglés) que ellos mismos desarrollaron y que llamaron "litografía axial computarizada" o CAL (que publicaron en la revista Science en 2019) y posteriormente utilizaron un sistema de moldeo por inyección de sílice fundido.
"A través de la ingeniería óptica y fotopolímero especializado