{"id":202711,"date":"2012-08-22T14:00:06","date_gmt":"2012-08-22T17:00:06","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=202711"},"modified":"2015-11-09T15:01:05","modified_gmt":"2015-11-09T17:01:05","slug":"fragilidad-superada","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/fragilidad-superada\/","title":{"rendered":"Fragilidad superada"},"content":{"rendered":"
\"Los

GLOW IMAGES<\/span>Los vitrales densos de las catedrales revelaron que el vidrio no puede fluir a temperatura ambienteGLOW IMAGES<\/span><\/p><\/div>\n

Un grupo de investigadores de la Universidad Federal de S\u00e3o Carlos (UFSCar) estudia y desarrolla desde hace 35 a\u00f1os nuevos materiales v\u00edtreos, entre ellos las vitrocer\u00e1micas, que pueden usarse en la fabricaci\u00f3n de productos tan distintos como espejos para telescopios gigantes, sustratos para discos r\u00edgidos de laptops<\/em>, huesos y dientes artificiales, pisos de lujo que imitan piedras raras, ollas transparentes resistentes a choques t\u00e9rmicos y placas de modernas cocinas el\u00e9ctricas. Este trabajo es encabezado por el ingeniero de materiales Edgar Dutra Zanotto, coordinador del Laboratorio de Materiales V\u00edtreos (LaMaV) del Departamento de Ingenier\u00eda de Materiales (DEMa).<\/p>\n

Uno de los productos creados por el equipo, una bio-vitrocer\u00e1mica destinada a la fabricaci\u00f3n de peque\u00f1os huesos humanos, tales como el martillo, el estribo y el yunque, que conforman el o\u00eddo, est\u00e1 siendo sometido a ensayos cl\u00ednicos en seres humanos. Este trabajo se realiz\u00f3 junto a la Universidad de Florida. A finales de los a\u00f1os 1990, se le licenci\u00f3 una patente a la empresa American Biomaterials, de Estados Unidos. \u201cEn el proceso de patentado, debido a nuestra ingenuidad, nos identificaron solamente como inventores del producto y no como sus titulares, aqu\u00e9llos que ostentan los derechos sobre la patente\u201d, se lamenta Zanotto. \u201cCumplimos un rol fundamental en la innovaci\u00f3n, pero nunca recibimos un centavo de regal\u00edas. Aprendimos as\u00ed una importante lecci\u00f3n y hemos tomado los debidos recaudos para evitar que ese error se repita\u201d, a\u00f1ade.<\/p>\n

Otro material biocompatible creado en el LaMaV fue el biosilicato, una vitrocer\u00e1mica bioactiva hecha con silicio, sodio, potasio, calcio y f\u00f3sforo. Concebida en forma de polvo, se destina a tratamientos dentales. Cuando se une al esmalte dental, cura la hipersensibilidad de la dentina. Este producto se le vende actualmente en peque\u00f1as cantidades para la realizaci\u00f3n de pruebas experimentales a grupos de investigaci\u00f3n, y aguarda el aval de la Agencia Nacional de Vigilancia Sanitaria (Anvisa) para su comercializaci\u00f3n en gran escala. La patente depositada en 2003 fue recientemente aprobada por el Instituto Nacional de la Propiedad Industrial (INPI). Los estudios para el desarrollo del biosilicato contaron con financiaci\u00f3n de los programas de Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe) y de Apoyo a la Propiedad Intelectual, ambos de la FAPESP.<\/p>\n

Los investigadores de la UFSCar tambi\u00e9n han elaborado vitrocer\u00e1micas tipo scaffolds <\/em>\u2013un material bioactivo con apariencia de esponja, que puede emplearse como soporte para el crecimiento de c\u00e9lulas \u00f3seas\u2013 y un nuevo material destinado a la producci\u00f3n de placas para cocinas el\u00e9ctricas que reemplazan a las tradicionales hornallas de gas. La UFSCar deposit\u00f3 dos patentes relacionadas con estos desarrollos, una en 2010 y la otra en 2011. Seg\u00fan Zanotto, dos empresas han manifestado inter\u00e9s en la fabricaci\u00f3n de las placas para cocinas.<\/p>\n

Las alianzas con la industria<\/strong>
\nEl laboratorio mantiene una estrecha cooperaci\u00f3n con una red de colaboradores del exterior y con el sector privado, con vistas a la realizaci\u00f3n de estudios en investigaci\u00f3n b\u00e1sica y aplicada y la creaci\u00f3n de nuevos materiales v\u00edtreos. Durante las \u00faltimas tres d\u00e9cadas y media, algunas decenas de proyectos se concretaron junto a m\u00e1s de 40 empresas, entre ellas la f\u00e1brica italiana de neum\u00e1ticos Pirelli, la multinacional estadounidense de aluminio Alcoa, la f\u00e1brica brasile\u00f1a de vidrios Nadir Figueiredo,\u00a0la multinacional francesa Saint-Gobain, tambi\u00e9n del \u00e1rea de vidrios, la Compa\u00f1\u00eda Bahiana de Investigaciones Minerales (CBPM), la empresa estadounidense OptiGrate, que act\u00faa en el sector de fot\u00f3nica, y la sider\u00fargica brasile\u00f1a Usiminas. Con esta \u00faltima, el equipo desarroll\u00f3 una vitrocer\u00e1mica que se emplea como piso, como revestimiento de paredes y en la decoraci\u00f3n de ambientes, producida a partir de escorias que, como subproducto de la industria metal\u00fargica, quedan en las acer\u00edas, que contienen un alto tenor de s\u00edlice y \u00f3xidos met\u00e1licos.<\/p>\n

El trabajo, iniciado en el a\u00f1o 2000, se realiz\u00f3 en asociaci\u00f3n con el Centro de Investigaci\u00f3n y Desarrollo de Usiminas, ubicado en Ipatinga, Minas Gerais. En aquella \u00e9poca, la sider\u00fargica generaba alrededor de 125 mil toneladas de escorias de alto horno y acer\u00eda por mes, residuos que causaban una enorme preocupaci\u00f3n ambiental. \u201cLa producci\u00f3n de vitrocer\u00e1micas de escorias sider\u00fargicas tiene el potencial de librar al ambiente de una parte de esos subproductos, como as\u00ed tambi\u00e9n de permitir el reemplazo de rocas naturales y otras materias primas\u201d, afirma Zanotto. Gracias a la reciente concesi\u00f3n de la patente por parte del INPI y a los buenos resultados del proyecto, Usiminas planea construir una planta piloto destinada a la fabricaci\u00f3n de la vitrocer\u00e1mica. A tal fin, se est\u00e1n realizando estudios t\u00e9cnicos y de factibilidad econ\u00f3mica.<\/p>\n

\"El

HELVIO ROMEROAE<\/span><\/a> El misterio de la virgen resuelto: una forma humana en un ventanal de la localidad de Ferraz de Vasconcelos (S\u00e3o Paulo)HELVIO ROMEROAE<\/span><\/p><\/div>\n

Un descubrimiento accidental
\n<\/strong>Las vitrocer\u00e1micas son sofisticados materiales policristalinos cuyo origen es el vidrio y que siempre contienen una fase v\u00edtrea, con un tenor que oscila entre un 99% y un 1%. Descubiertos accidentalmente en la empresa estadounidense Corning Glass y sintetizados por primera vez en 1953, los materiales vitrocer\u00e1micos son producidos con base en la cristalizaci\u00f3n controlada de materiales v\u00edtreos, un fen\u00f3meno que se produce cuando el vidrio, que contiene un agente aglutinante disuelto, que puede ser el \u00f3xido de titanio, el \u00f3xido de circ\u00f3n, el \u00f3xido de f\u00f3sforo o la plata, es sometido a altas temperaturas, de entre 500 y 1.000 grados Celsius. Como resultado de dicho proceso, \u00e9ste se cristaliza parcialmente y se transforma en un nuevo material, dotado de caracter\u00edsticas diferenciadas.<\/p>\n

\u201cLas vitrocer\u00e1micas son materiales lisos y mucho m\u00e1s resistentes que el vidrio. Asimismo, pueden estar dotadas de una baja o alta conductividad el\u00e9ctrica, un coeficiente de dilataci\u00f3n cercano a cero \u2012incluso igual al de los metales\u2012, gran durabilidad qu\u00edmica y nula porosidad, explica Zanotto. Seg\u00fan el investigador, gracias a estas propiedades, las vitrocer\u00e1micas funcionan como aislantes el\u00e9ctricos, por ejemplo, una caracter\u00edstica necesaria para los sustratos de discos r\u00edgidos de computadoras, y pueden emplearse en situaciones en que la dilataci\u00f3n del material es indeseable debido a que ocasiona perjuicios para el buen funcionamiento de los artefactos, tal como sucede en los casos de los telescopios o las placas de cocinas. El primer art\u00edculo cient\u00edfico sobre vitrocer\u00e1micas sali\u00f3 publicado en 1957. Hasta la fecha, la base Scopus contabiliza \u00a0<\/em><\/strong>alrededor de 10.900 art\u00edculos cient\u00edficos y tecnol\u00f3gicos, en tanto que la Free Patents on Line contabiliza m\u00e1s de 5 mil patentes sobre el tema.<\/p>\n

Los vitrales de notre-dame
\n<\/strong>Aparte del desarrollo de nuevas vitrocer\u00e1micas, el LaMaV es responsable de contribuciones relevantes en los campos de la investigaci\u00f3n b\u00e1sica, especialmente en los estudios relacionados con la nucleaci\u00f3n y el crecimiento de cristales en vidrios y con las propiedades fisicoqu\u00edmicas de vidrios. \u201cNuestras investigaciones hicieron un significativo aporte a la comprensi\u00f3n de los procesos que controlan la nucleaci\u00f3n y el crecimiento de cristales en innumerables tipos de vidrios. En el campo cient\u00edfico, describimos procesos cin\u00e9ticos y testeamos, perfeccionamos y desarrollamos diversos modelos te\u00f3ricos\u201d, afirma Zanotto. Un ejemplo de los aportes en el \u00e1rea fueron dos art\u00edculos publicados por Zanotto, en 1998 y 1999, en el American Journal of Physics<\/em>, el primero comentado en Science<\/em>, desmontando el mito de que las iglesias medievales como Notre-Dame, en Par\u00eds, por contar con vitrales m\u00e1s densos en sus bases que en las c\u00faspides, constituyen la prueba fehaciente de que el vidrio puede fluir a temperatura ambiente. Que el vidrio es un l\u00edquido viscoso, eso el investigador no lo discute, pero demostr\u00f3 que para deslizarse a punto tal de alcanzar el espesor observado en los templos, el material tardar\u00eda millones y millones de a\u00f1os. A partir del an\u00e1lisis de la composici\u00f3n de 350 vitrales medievales, arrib\u00f3 a la conclusi\u00f3n de que las diferencias de espesor en cuesti\u00f3n son producto a decir verdad, y \u00fanicamente, de defectos de fabricaci\u00f3n del vidrio.<\/p>\n

El trabajo de Zanotto y su grupo \u2013integrado tambi\u00e9n por los profesores Ana C\u00e2ndida Rodrigues y Oscar Peitl\u2013 empez\u00f3 en 1977, con la tesina de maestr\u00eda del investigador en el IFSC-USP y prosigui\u00f3 con sus estudios doctorales, realizados en la Universidad de Sheffield, en el Reino Unido. Treinta y cinco a\u00f1os despu\u00e9s, el laboratorio, dotado de una \u00e1rea de 800 metros cuadrados y equipado con moderno instrumental, contabiliza la publicaci\u00f3n de 200 art\u00edculos cient\u00edficos en revistas especializadas, el dep\u00f3sito de 12 patentes y la titulaci\u00f3n de 60 m\u00e1steres y doctores, y otros 15 en marcha. A lo largo de los a\u00f1os, sus investigaciones contaron con el apoyo de distintas agencias de fomento, tales como la FAPESP, el Consejo Nacional de Desarrollo Cient\u00edfico y Tecnol\u00f3gico (CNPq) y la Coordinaci\u00f3n de Perfeccionamiento del Personal de Nivel Superior (Capes). Zanotto coordin\u00f3 dos proyectos tem\u00e1ticos: \u201cProblemas comunes en la cristalizaci\u00f3n de vidrios\u201d, ya concluido, y \u201cProcesos cin\u00e9ticos en vidrios y vitrocer\u00e1micas\u201d, a\u00fan en marcha.<\/p>\n

\"Cuatro

VLAD FOKIN\/LAMAV\/UFSCAR | thayer dental laboratory, inc<\/span><\/a> Cuatro caras de los nuevos materiales: 1. la vitrocer\u00e1mica de escoria de acer\u00eda hace que un residuo tenga un uso noble; 2. la imitaci\u00f3n de m\u00e1rmoles raros genera pisos y revestimientos de lujo; 3. la cer\u00e1mica bioactiva revoluciona sistemas de implantes quir\u00fargicos; 4. dientes artificiales aportan nuevo aliento a la est\u00e9tica bucalVLAD FOKIN\/LAMAV\/UFSCAR | thayer dental laboratory, inc<\/span><\/p><\/div>\n

Cristales en vidrio
\n<\/strong>El LaMaV act\u00faa en el marco de una red compuesta por 30 instituciones, siendo 20 de ellas internacionales, y se encuentra en el mismo nivel de los laboratorios mantenidos por las Universidades de Nagaoka, Jap\u00f3n, de Missouri, Estados Unidos, de Jena, en Alemania, y de los institutos privados de investigaci\u00f3n de Nippon Electric Glass, tambi\u00e9n de Jap\u00f3n, Corning Glass, de Estados Unidos, y Schott Glass, en Alemania. La red de colaboradores del exterior re\u00fane a cient\u00edficos de Francia, Espa\u00f1a, Portugal, Alemania, Bulgaria, Rep\u00fablica Checa, Reino Unido, Estados Unidos, Rusia, Colombia y Argentina, entre otros pa\u00edses. A comienzos de a\u00f1o, para celebrar los 35 a\u00f1os de actividad del laboratorio, Zanotto public\u00f3 el libro Cristais em vidro \u2013 Ci\u00eancia e arte<\/em>, en el cual presenta una colecci\u00f3n de fotomicrograf\u00edas cient\u00edficas y art\u00edsticas de materiales v\u00edtreos generadas en el transcurso de ese per\u00edodo. En total, dicha colecci\u00f3n re\u00fane m\u00e1s de 40 mil im\u00e1genes.<\/p>\n

Los proyectos<\/strong>
\n1.<\/strong> Problemas comunes sobre la cristalizaci\u00f3n de vidrios (n\u00ba 1999\/00871-2<\/a>)\u00a0(1999-2004);\u00a0Modalidad<\/strong>\u00a0Proyecto tem\u00e1tico;\u00a0Coordinador<\/strong>\u00a0Edgar Dutra Zanotto, UFSCar; Inversi\u00f3n\u00a0<\/strong>R$ R$ 935.421,42
\n2.<\/strong> Procesos cin\u00e9ticos en vidrios y vitrocer\u00e1micas (n\u00ba 2007\/08179-9<\/a>)\u00a0(2008-2012); <\/span>Modalidad<\/strong>\u00a0Proyecto tem\u00e1tico;\u00a0Coordinador<\/strong>\u00a0Edgar Dutra Zanotto, UFSCar; Inversi\u00f3n\u00a0<\/strong>R$ 1.772.804,02<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos
\n<\/em>PEITL, O. et al<\/em>. Compositional and microstructural design of highly bioactive P2O5-Na2O-CaO-SiO2 glass-ceramics<\/a>. Acta Biomaterialia<\/strong>. v. 8, n. 1, p. 321-32, 2012.
\nNascimento, M. L. F. et al<\/em>. Dynamic processes in a silicate liquid from above melting to below the glass transition.<\/a> Journal of Chemical Physics<\/strong>. v. 135, p. 1-18, 2011.
\nZanotto, E. D. A bright future for glass-ceramics.<\/a> American Ceramic Society Bulletin<\/strong>.\u00a0v. 89, n. 8, p. 19-27, 2010.<\/p>\n

De nuestro archivo
\n<\/strong>La belleza de los vitrocer\u00e1micos<\/a> –\u00a0<\/em>Edici\u00f3n n\u00ba 191 \u2013 enero de 2012
\nUn babel de vidrio<\/em><\/a> – Edici\u00f3n n\u00ba 178 \u2013 diciembre de 2010
\nUn misterio develado<\/em><\/a> – Edici\u00f3n n\u00ba 79 \u2013 septiembre de 2002
\nMucho m\u00e1s que vidrio<\/em><\/a> – Edici\u00f3n n\u00ba 76 \u2013 junio de 2002
\nFalta integraci\u00f3n con la industria vidriera<\/em> – Edici\u00f3n n\u00ba 76 \u2013 junio de 2002
\nDesarrollan programas a la medida<\/em><\/a>\u00a0– Edici\u00f3n n\u00ba 73 \u2013 marzo de 2002
\nEl desfase entre la ciencia y la tecnolog\u00eda nacional<\/em> – Edici\u00f3n n\u00ba 43 \u2013 junio de 1999<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Mediante la cristalizaci\u00f3n controlada, un equipo elabora vitrocer\u00e1micas","protected":false},"author":23,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[1574],"tags":[297],"coauthors":[116],"class_list":["post-202711","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-especial-es","tag-ingenieria"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/202711","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/23"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=202711"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/202711\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=202711"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=202711"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=202711"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=202711"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}