¿Por qué el vidrio se rompe tan facilmente?

El vidrio es uno de los materiales más resistentes del mundo. Sin embargo, cuando se rompe, lo hace con un borde muy afilado y puede ser extremadamente peligroso. ¿A qué se debe esto? En este artículo veremos en qué se diferencia el vidrio de otros sólidos y por qué se rompe con tanta facilidad, explicando así por qué nunca se deben lanzar vasos a la gente ni utilizarlos como proyectiles mientras se discute.

¿Por qué el vidrio es tan frágil?

El vidrio es un sólido, pero también es casi un líquido. El vidrio está formado por átomos que se mantienen unidos por enlaces químicos débiles. Como probablemente sepa, cuando se calienta un material como el metal o el plástico, las moléculas tienden a alejarse unas de otras a medida que aumenta la temperatura. Esto facilita que esos materiales se fundan (cambien de estado) y se vuelvan líquidos. Sin embargo, en el vidrio hay tantos enlaces débiles entre sus átomos que, a temperaturas relativamente bajas, se mantienen bastante bien unidos y conservan su forma.

A temperaturas más altas, estos enlaces se debilitan aún más hasta que acaban por romperse y permiten que la molécula de vidrio (o cristal) fluya libremente como un líquido ordinario; sin embargo, a diferencia de la mayoría de los líquidos, que tienen moléculas que se mueven libremente, una vez que alcanzan este punto, la mayoría de los vidrios se vuelven a enfriar y se convierten en otra forma de sólido llamado vidrio vítreo o cristalino.

¿En qué se diferencia el vidrio de otros sólidos?

El vidrio es un sólido, pero tiene muchos enlaces químicos que son más débiles que los de muchos otros sólidos. Si rompieras un trozo de vidrio con las manos, podrías sentir la diferencia entre la fuerza de sus enlaces y la de otros materiales -como la madera o el metal- que podrías utilizar para comparar. Aunque no fluye como el agua ni se convierte en gas como el aire, el vidrio sigue siendo muy diferente de los metales y las rocas porque sus enlaces químicos son más débiles que los de éstos.

Lo más importante del vidrio es que cuando un objeto se rompe o se hace añicos, estos trozos son afilados y pueden causar lesiones si entran en contacto con la piel humana.

El vidrio es casi un líquido

El vidrio es un líquido. Sólo que no es uno muy bueno.

El vidrio es un sólido desordenado, lo que significa que tiene una estructura, pero no tiene el espaciado regular de los átomos en los cristales. Cuando miras tu escritorio a través del cristal de la pantalla de tu portátil o de tu teléfono, puedes ver esta estructura: hay pequeñas líneas y círculos de luz que atraviesan la sustancia. Podría pensar que se trata de defectos o fallas del material, pero en realidad son lo que diferencia al vidrio de otros materiales como el metal o el plástico. Nos indican cómo fluye el vidrio cuando se rompe y cuánto tarda en formarse una grieta tras un impacto.

En realidad, el vidrio no fluye todo el tiempo, pero tiene muchos enlaces químicos que son más débiles que los de muchos otros sólidos.

El vidrio no es siempre un sólido. En realidad, el vidrio no fluye todo el tiempo, sino que tiene muchos enlaces químicos más débiles que los de muchos otros sólidos. Estos enlaces débiles pueden romperse y formar otros nuevos como resultado de los cambios de temperatura o de la tensión mecánica provocada por un impacto o un choque. Como estos enlaces químicos son tan fáciles de romper, el vidrio se rompe fácilmente si se deja caer sobre una superficie dura o se golpea con suficiente fuerza con otro objeto, como un martillo o un bate de béisbol (que puede alcanzar velocidades de hasta 160 km/h en los partidos profesionales).

Conclusión

Quizá se pregunte por qué el vidrio es tan frágil. Pues bien, resulta que la respuesta no es tan sencilla. Es una combinación de muchos factores complejos, como su composición química y su estructura cristalina. También depende de la tensión que se aplique al vidrio, es decir, de la presión o la fuerza que se ejerza sobre él antes de que se rompa en pedacitos.