Corría una larga y tediosa clase de Mecánica de los Medios Continuos cuando el profesor, viendo nuestras caras de muertos en vida decidió hacer una pausa en su explicación del Tensor de Esfuerzos Viscosos para atraer nuestra atención con un dato realmente interesante, el vidrio es un líquido.
- Pero, ¿qué me estás contando?¿No te has dado un golpe con un vidrio nunca? De líquido tiene bien poco. Si fuera líquido, ¿cómo es que no se "cae" de las ventanas?
Paciencia querido lector, vamos a estudiar poco a poco esta afirmación para ver si es verdad. Como muchos otros descubrimientos matemáticos, primero llegó la evidencia y luego se encontró la explicación. Los primeros vidrios "bien hechos" son más o menos del siglo XVII, no sé la fecha exacta pero no es relevante. Algunos de esos vidrios siguen en pie en edificios de la época, como iglesias. El caso es que si se sacan de su sitio se puede medir sin ningún tipo de duda que son más anchos por debajo que por arriba.
Hay gente que cree que esto es un mito, e intenta demostrar que es mentira con argumentos que desmontan esta evidencia, diciendo que "se hacían ya en la época más anchos por debajo". Si bien esto no es verdad en general, sí que muchos de los vidrios de la época se hacían más anchos por debajo. Pero eso se hacía para los vidrios de gran tamaño para que aguantaran la tensión, ya que la técnica de fabricación no estaba muy avanzada. No obstante la mayoría eran pequeños y "rectos" en su fabricación, por lo que este argumento no es válido en general, pero ya llegaremos al por qué ocurre esto.
- ¿Y ya está? Pues no me quedo convencido de que sea un líquido. Parece más lógico pensar que si no sabían fabricarlos muy bien, se hicieran más anchos por debajo siempre.
Ahora, querido lector, es cuando entramos en la física. Los sólidos tienen una serie de propiedades que los diferencian de otras fases, como líquido, gas o plasma. Dos de ellas son que tienen un punto un fusión y que tienen una estructura cristalina. El punto de fusión es la temperatura a la que el sólido comienza a pasar a estado líquido. Por mucho que subamos la temperatura un sólido permanece sólido hasta llegar a su punto de fusión, ni una millonésima de grado antes comienza el cambio de fase. Esto no ocurre en el vidrio, cuando se sube la temperatura no permanece "sólido", va "derritiéndose" y cada vez es "más líquido". Además no presenta una estructura repetida (que en Física llamamos cristalina) ni en su totalidad ni en dominios (pequeñas zonas dentro del material), presenta una estructura desordenada como ocurre en los líquidos.
Ya hay motivos de sobra para no dudar, pero vamos a ir aún más allá. Si tenemos una cuchara con agua y la giramos el agua cae. Bien. Si hacemos lo mismo con aceite también cae. Bien. Si hacemos los mismo con miel también cae. Bien. Los líquidos caen porque pueden fluir, no tienen una forma definida, pero no todos caen igual. A la miel por ejemplo parece que le cuesta más caer que al agua. Esto se debe a que hay un rozamiento entre las capas del líquido que llamamos viscosidad, y que depende de cada líquido. En la miel la viscosidad es mucho más alta que en el agua, por lo que sus capas están más "pegajosas", y por este rozamiento le cuesta más caer. Si llevamos este planteamiento al límite, un líquido con una viscosidad exageradamente alta, casi infinita, tendría tanto rozamiento entre sus capas que si giramos la cuchara no caería, conservaría su forma, ya que la gravedad no tendría poder suficiente para vencer este rozamiento. Ampliando aún más el ejemplo, si hiciéramos una plancha de este material y lo pusiéramos en vertical, su viscosidad exagerada haría que conservara un aparente estado sólido, ya que se resistiría a fluir. Supongo que ya habréis llegado a la conclusión de que este fluido hipotético es en realidad el vidrio, y tenéis razón. Aún así, al tener una viscosidad exageradamente grande, pero no infinita, debería fluir algo si pasa tiempo suficiente. Esto explica por qué los vidrios antiguos se ensanchan por debajo, porque un par de siglos es tiempo suficiente para que se aprecie su fluir.
Otra propiedad interesante de la viscosidad es que por norma general disminuye con la temperatura, y por eso el vidrio "se hace más líquido" cuando vamos aumentando la temperatura, su viscosidad baja y le permite fluir mejor. De este efecto se aprovechan los sopladores de vidrio, lo calientan hasta que se puede moldear (hasta que su viscosidad no es tan alta), y luego lo enfrían para "solidificarlo"(subiendo su viscosidad hasta que ya casi no puede fluir, que es como se encuentra a temperatura ambiente).
Detalles como este son los que te asombran y te enganchan a la Física. Si te ha resultado sorprendente, ¡no olvides plasmar tus impresiones en los comentarios!