Olhar através dos vitrais da Abadia de Westminster, em Londres, pode evocar memórias tão diversas e vivas quanto as próprias janelas, mas para John Mauro, Pesquisador de vidro da Penn State, as janelas desencadearam uma busca para entender melhor a ciência por trás dos portais icônicos para a história.

Na edição de janeiro de 2018 da Jornal da American Ceramic Society , Mauro relata a investigação do vidro do século 13 e desfez o mito de que o vidro da catedral é mais espesso na parte inferior por causa da viscosidade do vidro, ou sua lenta transição para um líquido. Embora isso tenha sido estabelecido antes, mas Mauro, junto com três outros pesquisadores, determinou que a ciência estava errada por 16 ordens de magnitude.

O que isso significa? Isso significa que essas janelas estão mudando para um estado líquido muito mais rápido do que se pensava. Contudo, a transição ainda é muito lenta para uma diferença perceptível. Por exemplo, ainda levaria bilhões de anos para causar alterações de tamanho nano no formato do vidro.

"Foi muito divertido abordar diretamente uma lenda urbana que conquistou a imaginação do público em geral por tantas décadas, "disse Mauro, professor de ciência e engenharia de materiais. "Os materiais vítreos têm captado a atenção da humanidade há milênios, e espero que este trabalho ajude a chamar mais atenção para a física e a química de ponta que ainda estão escondidas nesses materiais antigos e bonitos. "

A equipe de Mauro encontrou várias oportunidades de aprimoramento na ciência do fluxo do vidro da catedral.

Primeiro, publicações anteriores consideraram composições modernas de silicato de cal sodada e vidro da germânia, em vez de considerar diretamente uma composição de vidro de catedral medieval real. O trabalho anterior também não incluiu cálculos explícitos de fluxo de fluido e foi baseado em medições realizadas décadas atrás na ex-União Soviética.

Este trabalho resultou em uma nova teoria, a equação Mauro-Allan-Potuzak (MAP), que os pesquisadores disseram que captura com mais precisão o fluxo viscoso detalhado do vidro, incluindo a dependência da composição da viscosidade do vidro.

Mauro, que defendeu a mudança da definição de vidro, disse que esta pesquisa o ajudou a chegar a essa conclusão. Por causa de suas propriedades de transição únicas, o vidro escapou da definição, mesmo entre especialistas.

"Esta pesquisa enfatiza a natureza híbrida líquido-sólido do vidro, "Disse Mauro." O vidro tem uma estrutura atômica semelhante a um líquido e também apresenta um fluxo viscoso como um líquido. Mas responde mecanicamente como um material sólido, uma vez que os graus de liberdade configuracionais são amplamente congelados em escalas de tempo experimentais típicas. "

Mauro primeiro questionou a ciência por trás do vidro medieval enquanto estudava Gorilla Glass na Corning, onde trabalhou por 18 anos aperfeiçoando o produto encontrado em bilhões de aparelhos eletrônicos. Na primeira iteração do Gorilla Glass, os pesquisadores descobriram que ele encolheu de forma mensurável quando bem abaixo de sua temperatura de transição.

"Isso nos levou a medir a viscosidade do Gorilla Glass em baixa temperatura, - disse Mauro. - Descobrimos que a viscosidade do Gorilla Glass à temperatura ambiente é muitas ordens de magnitude menor do que o que havia sido relatado anteriormente para o vidro de catedral medieval. Isso me levou a questionar se as estimativas anteriores para a viscosidade do vidro de catedral à temperatura ambiente eram artificialmente altas. "

Essa pergunta levou Mauro a esse trabalho que acabou resultando no passado ajudando a moldar o futuro da pesquisa do vidro.