Historia del vidrio
Su nombre proviene del latín viridis -que significa verde- y fue así denominado porque durante la época romana su tonalidad predominante era la de este color. Aunque se puede encontrar en la naturaleza en forma de obsidiana, su obtención se deriva de la transformación esencial de las rocas silíceas, combinadas en un proceso de fusión con otros elementos -lo que lo convierte en uno de los primeros materiales de síntesis realizados por el ser humano-. Existen diferentes hipótesis sobre cómo se descubrió y desarrolló está técnica. El relato de Plinio el Viejo habla de la casualidad en su obtención, en la cuenca del río Belus, en Siria; aunque encontramos también vestigios de su conocimiento en el antiguo Egipto; se piensa en su elaboración a partir de escorias coloreadas a partir de la metalurgia del cobre; y se vincula igualmente a un proceso de sobrecocción accidental del barro en un horno.
Lo cierto es que, desde el origen de su uso, hace más de 7.000 años, se utilizó para cubrir las principales necesidades anteriormente resueltas por la cerámica y ha estado muy vinculado a este material en sus condiciones técnicas, en su evolución tecnológica y en sus procesos de fusión. De esta vinculación surge su uso predominante en la antigüedad, el de los envases de vidrio hueco, que ha permanecido a lo largo de los siglos. Botellas, frascos, vajillas y recipientes de todo tipo han acompañado nuestra vida doméstica desde su aparición. Y aunque hasta siglos después no se extendería el uso común del vidrio plano, hay también vestigios históricos de sus primeras aplicaciones para crear superficies aislantes transparentes. Los romanos introdujeron este tipo de vidrio para que las ventanas de sus viviendas dejasen pasar la luz, pero sin permitir la entrada de la lluvia, el frío o el viento. Y así se inició otra de sus aplicaciones principales, la de crear estos elementos aislantes que han sido utilizados durante siglos en las técnicas de construcción. En este caso, la unión de la utilidad y la belleza alcanzó su máxima expresión con la explosión del color en las vidrieras medievales y en la multitud de usos aplicados del vidrio con estas técnicas durante los siglos posteriores.
En la actualidad, una parte de la humanidad puede ver gracias al vidrio, puesto que la ciencia óptica ha desarrollado toda una serie de lentes que ha permitido corregir nuestros defectos visuales. Por su parte, la microscopía nos acerca a ese mundo nanométrico que nos rodea sin darnos cuenta, mientras que la fabricación de telescopios nos ayuda a conocer el espacio exterior, las constelaciones y los planetas de nuestra galaxia. En la vida diaria, el vidrio nos permite viajar a grandes velocidades en los vehículos, disfrutar del sol sin preocuparnos por la temperatura exterior o simplemente, ponernos al día de todo lo que ocurre gracias a las pantallas de móviles, televisiones y ordenadores. Y, más aún, se trata de un material con una tremenda relevancia para las actividades industriales, la medicina y la salud, el arte y la decoración, la construcción, la seguridad, el transporte y las comunicaciones. Y pese a tal cantidad de aplicaciones, continúan apareciendo en las investigaciones recientes nuevas propiedades del vidrio en cuanto a sus singulares capacidades ópticas, eléctricas, mecánicas, químicas y de conductividad. A pesar de nuestra constante evolución en técnicas y procesos, una gran parte de las necesidades de nuestra sociedad siguen cubriéndose mediante las posibilidades que nos ofrece el singular proceso esencial de la fusión del vidrio; un material imprescindible para nuestro progreso.
El descubrimiento del vidrio.
A lo largo de la historia han surgido muchas interpretaciones sobre cuál fue el proceso mediante el cual se descubrió la técnica para crear vidrio mediante la fusión de diferentes elementos. Hay multitud de teorías sobre los vestigios de su conocimiento por los egipcios, su relación con las escorias de la metalurgia del cobre o su obtención a partir de las técnicas de sobrección de la cerámica. Pero quizá, la más conocida y difundida ha sido la que narra Plinio el Viejo en su Historia Natural. Según este relato, quizá convertido en leyenda, parece ser que una de las posibilidades de su descubrimiento es que fuera consecuencia de la casualidad: cuando unos mercaderes de sosa sirios pararon para descansar y comer en la costa, utilizaron bloques de sosa para sujetar las ollas sobre la arena. La sosa y la arena se fundieron por el calor y se convirtieron en un material pétreo duro y brillante, dando lugar al vidrio. Realmente, Plinio el Viejo hacía referencia al siglo I a.C., fecha muy posterior a las primeras evidencias humanas de utilización documentada del vidrio durante el periodo Neolítico.

Propiedades y características
Composición
En general está compuesto por varios materiales de origen mineral que se fusionan a altas temperaturas como la arena de cuarzo de sosa, la cal, los óxidos de magnesio o incluso de aluminio.
Reciclaje
Es un material que se puede reciclar infinitas veces y con gran facilidad. Existen tipos de vidrios cuyo proceso de reciclado puede ser más laborioso por su composición y mezcla con otros materiales, como es el caso de espejos, vidrios ventana, focos y algunos tipos de vidrios templados.
Color
Es consecuencia de las mezclas con otros materiales en el momento de su fusión. Con óxido férrico se consigue el color amarillo; el granate con óxido de cobalto y manganeso; el azul con óxido ferroso, cobre o cobalto.
Textura y brillo
Su textura es consecuencia de la técnica de fundición y fabricación, del enfriamiento y del pulido o tratado posterior. La textura varía el brillo del vidrio.
Maleabilidad
Es maleable únicamente en su etapa de fundición, donde podrá ser sometido a cuatro procesos diferentes: prensado, soplado, estirado y laminado.
Dureza
Tiene una dureza de 470 HK (el cuarzo 800 y el diamante, 8.000). Se ablanda aproximadamente a partir de los 730º y tiene una resistencia a la compresión de entre 800 y 100 megapascales.
Conductividad térmica
El vidrio goza de gran capacidad de transferencia de la temperatura y conduce tanto el frío como el calor de igual manera.
Resistencia eléctrica
En condiciones normales, el vidrio es uno de los mejores aislantes eléctricos conocidos.
Densidad
Aunque depende de los materiales utilizados en su fabricación, la densidad del vidrio es aproximadamente de 2,5 kg/m2.
Resistencia a la corrosión
El vidrio tiene una alta resistencia química a la corrosión, por lo que es utilizado con frecuencia en laboratorios químicos. Solo hay cuatro sustancias capaces de romper el vidrio químicamente: el ácido hidrofluorídrico, el ácido fosfórico de alta concentración y las concentraciones alcalinas y el agua a altas temperaturas.
El vidrio a lo largo del tiempo
Prehistoria
El vidrio a lo largo del tiempo
Edad Antigua | Edad Media
El vidrio a lo largo del tiempo
Edad Media
El vidrio a lo largo del tiempo
Edad Moderna | Edad Contemporanea
El vidrio a lo largo del tiempo
Edad Contemporánea
Obsidiana
100.000 años
Mesopotamia
año 8.000 a.C.
Chogha – Zanbil
Egipto
Tiro y Sidón
año 2.000 a.C.
Vidrio mediterráneo
año 700 a.C.
Técnica millefiori
año 300 a.C.
Vidrio hueco
año 100 a.C.
Vidrio islámico
año 100
Vidrio para todos
año 700
Vidrio plano
año 1.000
Vidrieras
Lámparas de vidrio
Cristal de Murano
año 1.300
Lentes y presbicia
año 1.400
Anteojos
año 1.500
En el siglo XVI se fabricaron las primeras lentes cóncavas para corregir la miopía. En 1623, el español Benito Daza de Valdés escribió el libro conocido como El uso de anteojos, obra que trataba sobre la corrección de los distintos defectos visuales. Su obra forma parte del gran número de estudios de óptica de esa centuria. Científicos como Copérnico, Kepler, Galileo o Newton, trabajaron con diferentes tipos de lentes para sus investigaciones.
El primer microscopio
año 1.600
Los Borbones y el vidrio
Matraces, probetas y pipetas
año 1.800
Vidrio por extrusión
Vidrio, carbón y petroleo
Art Nouveau y Modernismo
año 1.900
Vidrios irrompibles
Espejo lunar
año 1.960
Gorilla Glass
año 2.010
Privalite
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El vidrio: Composición,
características y tipos
El vidrio es un material de alta estabilidad. Soporta muy bien las condiciones de frío o calor, es inerte e inalterable y tiene una gran resistencia a los agentes atmosféricos y químicos.
Aunque suele utilizarse la denominación de ‘cristal’ como sinónimo de vidrio, es químicamente incorrecto. La estructura sólida del vidrio es amorfa, puesto que sus moléculas no están dispuestas de forma regular, que es lo que caracteriza a los cristales.
Existen muchas clases de vidrio, con diferentes características según su composición y formación químicas o sus capacidades físicas, como su resistencia o su dureza. Gracias a su variedad, el vidrio se puede utilizar en numerosos ámbitos de nuestra vida cotidiana. Según la tipología de su proceso de fabricación, los principales tipos de vidrio son:
Vidrio soplado
Técnica basada en la fabricación de objetos y envases de vidrio soplando aire dentro de una pieza de material vítreo fundido. De gran versatilidad, este es el proceso más utilizado para la fabricación de botellas y otros envases con ayuda de moldes metálicos y cerámicos.
Vidrio flotado
Tipo de fabricación consistente en hacer flotar vidrio fundido sobre una capa de estaño fundido, proporcionando un grosor uniforme y plano al vidrio. Es el más utilizado en la construcción y suele ser conocido como vidrio plano, aunque, como se ha comentado con anterioridad, también se pueden obtener vidrios planos por extrusión y aplastado. También es el tipo de vidrio con el que se construyen los espejos, vidrios planos con una capa metálica o de otro material metalizado en una de sus caras.
Vidrio armado
Obtenido por proceso de colado, es aquel vidrio combinado con una malla metálica que, en caso de rotura, minimice el desprendimiento de fragmentos. Su uso se ha visto desplazado por otras técnicas, aunque sigue vigente. Su principal debilidad era la mala resistencia a los cambios de temperatura de la malla metálica, que podía fracturar el vidrio al dilatarse.
Vidrio laminado
Combinación de láminas de vidrio con películas de materiales plásticos translúcidos. En caso de fractura, la capa plástica evita desprendimientos de fragmentos, por lo que es óptima para aumentar la seguridad en vehículos y cristaleras.
Vidrio templado:
Utilizado principalmente en seguridad y protección, se trata de un tipo de vidrio fabricado con procesos térmicos y químicos que aumentan su resistencia.
Vidrio aislante
Vidrio dispuesto en láminas separadas por cámaras de aire o gas inerte herméticas. Este vacío mejora las prestaciones del vidrio, dotándole de gran capacidad de aislamiento térmico frente a las temperaturas extremas, alto aislamiento acústico y resistencia a la humedad.
soplado

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La cerámica
y el vidrio
El proceso de sedentarización neolítico trajo consigo la ganadería y la agricultura, lo que generó excedentes de producción que había que guardar, transportar y conservar para administrar su uso hasta la siguiente cosecha. Para el transporte y la alimentación, la humanidad desarrolló envases y recipientes cerámicos que sustituyeron a las cestas de pieles y fibras vegetales creados por los grupos cazadores y recolectores paleolíticos. El avance de la vajilla cerámica acabó con los cuencos de madera, de barro no cocido y de piedra. Posteriormente, el vidrio comenzó a ser el material de los envases de lujo, para convertirse luego en el material predominante para los vasos y botellas, así como para algunas vajillas.
La gran diferencia entre la cerámica y el vidrio es su proceso productivo. Ambos están hechos por unión de materiales, pero mientras que la cerámica es barro cocido para ser endurecido, el vidrio presenta su dureza característica al enfriarse. Los procesos para dar forma a la cerámica son el moldeado o el torneado, mientras que los del vidrio son el soplado o el extrusionado. La arcilla se puede decorar en crudo o vidriar posteriormente, fusionando ambos materiales. Esta última técnica se conoce como cerámica vidriada o esmaltada. Este esmaltado consiste en la aplicación de una solución de óxido de plomo tras una primera cocción para dotar de colorido y brillo vítreos a una pieza. En el segundo horneado, la sílice de la arcilla y el óxido de plomo reaccionan creando una película vidriosa transparente o colorida, si se amalgama con otros óxidos: el rojo con el óxido de hierro, el verde con el de cobre, el azul con el de cobalto o el turquesa con sulfato de cobre.
Esta técnica de cerámica vítrea, también conocida como terracota esmaltada, hunde sus orígenes en la China del siglo II a.C., llegando a Europa en época romana. Hay testimonios anteriores en el Oriente Próximo, como la cerámica de Babilonia de la Puerta de Ishtar, del siglo VI a.C. Pero sin duda, fue en el arte islámico donde esta disciplina alcanzó sus más altas cotas de belleza con el origen del azulejo para el embellecimiento interior y exterior de las edificaciones.

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Las vidrieras:
arte y funcionalidad
Los vitrales, hechos de trozos de vidrio coloreado y una estructura metálica, se adaptaban perfectamente a los grandes ventanales, rosetones e incluso, en las últimas etapas, podían sustituir a paredes completas. Destacaron en su cromatismo los colores vivos, con predominio de azules y rojos, seguidos de amarillos y verdes. Fue un arte de tipo figurativo con fondos monocromos y con escenas de carácter sacro.
Según fue avanzando la técnica de los artesanos vidrieros, utilizaron vidrios cada vez más pequeños, favoreciendo un mayor desarrollo de la policromía y un dibujo cada vez más sutil y decorativo en las vidrieras de menor tamaño. Las más grandes, irán ampliando progresivamente las figuras y los vidrios para poder ocupar mayores espacios de cerramiento, sobre todo a partir del siglo XIII.
El desarrollo del arte vidriero perduró hasta el siglo XVI, resurgiendo con fuerza en el siglo XIX, con movimientos como el Art Nouveau y el Art Decó, que lo rescataron para el ámbito de la arquitectura y lo introdujeron en el de la decoración a través de cuadros, lámparas e incluso joyas y lo despojaron de su carga religiosa. Este movimiento aunó las vanguardias artísticas con la investigación tecnológica, experimentando con la introducción de nuevos vidrios y técnicas, con el americano Louis Comfort Tiffany como mayor exponente creativo y de diseño. La temática de estos nuevos vitrales estaba basada en formas de la naturaleza, como plantas, flores, insectos y animales, pero también con composiciones abstractas y poligonales. El Art Decó en particular enfatizó la funcionalidad y el desarrollo del vidrio como elemento decorativo.

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Envases
y reciclaje
El proceso de fabricación de los envases se inicia con la mezcla de las materias primas, combinando la sílice, la sosa, la cal y otros elementos minoritarios en la composición que permiten colorear el vidrio. A estos se añade el calcín -el casco de vidrio limpio molido para ser reutilizado en nuevos envases-, y se introduce la mezcla en hornos de fusión que permiten obtener el material. Una vez que se forma el vidrio y alcanza las adecuadas condiciones de viscosidad, se canaliza hacia la conformación del envase mediante gotas que son moldeadas para fabricar diferentes formatos. Obtenido el envase deseado, este es sometido a diferentes tratamientos superficiales, tanto en caliente, como posteriormente en frío, para conseguir la calidad adecuada final.
Una de las grandes ventajas de este material es que todos los envases pueden reutilizarse, dado que el vidrio es un material completamente reciclable. Cualquier tarro, botella o recipiente de vidrio es fácilmente retornable y susceptible de integrarse de nuevo en los procesos productivos. Hoy en día, el vidrio de hecho está considerado como uno de los pilares de la economía circular, inspirando las corrientes de mejora del medioambiente y la sostenibilidad en la industria mundial. Los envases ya usados permiten crear uno similar sin pérdida de calidad o de cantidad de manera infinita. Además, su proceso de reciclado es el mismo que el de fabricación, partiendo de la composición, su posterior fundido y el tratamiento final, por lo que todos los envases se mantienen inalterables uso tras uso.

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Química
y microscopía
El vidrio es uno de los materiales más utilizados en el mundo de la investigación química. Con frecuencia, se usan en este campo útiles y objetos elaborados con este material, habitualmente denominados como vidriería de laboratorio. Una de sus principales funciones es la medición de volúmenes con gran precisión, por lo que suelen ir graduados con marcas exteriores. En este caso, se suele denominar material volumétrico. El vidrio es un material refractario, resistente al calor. Entre los de este tipo, destaca el vidrio borosilicato, resistente a los agentes químicos y con un bajo coeficiente de dilatación, lo que permite colocarlo en el quemador Bunsen (el tipo de mecheros de laboratorio más común) para calentar o favorecer la combustión de muestras o reactivos. Matraces, placas Petri, embudos de decantación, balones de destilación, pipetas y probetas están hechas de vidrio por sus cualidades de resistencia y baja reactividad.
El vidrio está presente también en las lentes ópticas del microscopio, la invención que hizo posible la microbiología, el análisis visual de elementos y sustancias invisibles al ojo humano. Desde las lentes que permiten observar con aumentos hasta las láminas portaobjetos donde se colocan las muestras, el vidrio forma parte fundamental de la óptica de laboratorio. El origen etimológico de la palabra microscopio viene del griego, micros, pequeño y skopéo, mirar. Se trata de un descubrimiento de época moderna que revolucionó los mundos de la química y la biología. Gracias a él, se descubrió la existencia de células.
A mediados del siglo XVII, el científico inglés Robert Hooke observó con una lente un corte de corcho y descubrió unas cavidades de pequeño tamaño a las que llamó células, por su forma de celdilla. En realidad, eran células muertas. Años después, el biólogo italiano Marcello Malpighi logró observar las primeras células vivas con una técnica similar. No fue hasta la invención del primer microscopio por parte de Anton Van Leeuwenhoek cuando se vieron y describieron por vez primera bacterias, protozoos, espermatozoides y glóbulos rojos. Los estudios de dispersión y refracción de la luz permitieron a científicos como Isaac Newton, mejorar la ciencia microscópica hasta llegar a los 1.000 aumentos, el máximo posible con luz visible.
La invención en 1931 del microscopio electrónico, diseñado en Alemania por Ernst Ruska y Max Knoll, permitió amplificaciones ópticas mayores. Los microscopios electrónicos utilizan electrones en lugar de fotones -luz visible- para enfocar la muestra, alcanzando más aumentos por la menor amplitud de onda de los electrones y sus propiedades ondulatorias. Este tipo de microscopios pueden conseguir hasta 100.000 aumentos.

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Las nuevas aplicaciones del vidrio
El vidrio es un producto de gran relevancia para los campos de la industria, medicina, decoración, construcción, seguridad, transportes y comunicaciones. La cantidad de productos y modelos de vidrio es enorme: vidrios dieléctricos, antisolares, armados, templados, laminados, curvos, fotosensibles, vitrocerámicas, fibra de vidrio, antiabrasión, espejos o vidrios autolimpiables o antivaho son algunas muestras de todo lo que abarca este material. El vidrio no solo es 100% reciclable y reutilizable, sino que, gracias a los vidrios fotovoltaicos, en la actualidad este material ayuda a convertir la energía solar en eléctrica.
Igualmente, el vidrio tiene un papel esencial en las modernas técnicas de comunicación digital, ya que es un componente esencial de la fibra óptica mediante la que navegamos por la red y estamos permanentemente conectados al mundo online. Las pantallas táctiles de cualquier dispositivo móvil, así como televisiones y otros reproductores igualmente dependen de este material para su fabricación. La mayor parte de elementos de comunicación integran, de hecho, el vidrio como parte esencial de sus elementos.
Actualmente se desarrollan cada vez con mayor celeridad los vidrios inteligentes -smart glass- que permiten maximizar la luz natural, regulando su grado de transparencia y traslucidez según las condiciones de cada momento. En este tipo de investigaciones se están incorporando nuevos materiales que, mediante nanopartículas, permiten aumentar la resistencia del vidrio al tiempo que reducen considerablemente su peso. Asimismo, se combina e integra el vidrio con sistemas de iluminación artificial que permiten conjugar las posibilidades de la influencia de la luz en cada espacio.



Piezas
Vasija portland de vidrio camafeo
25d.C.
Museo Británico de Londres (Reino Unido)
Bibliografía
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Recursos audiovisuales

Materiales. Una historia sobre la evolución humana y los avances tecnológicos
UBU