Soplado de vidrio

1. Historia del vidrio

Actualizado en enero 23, 2024

Tiempo de lectura estimado: 20 minutos

El origen del descubrimiento del vidrio se ha perdido en las páginas de la historia, pero han pasado al menos 4000 años desde que el vidrio apareció por primera vez a los ojos de un asombrado observador mientras un fuego se extinguía. Se ha dicho que, junto con el descubrimiento de cómo hacer fuego, el descubrimiento del vidrio fue el más importante de todos los tiempos.


El descubrimiento de la fabricación del vidrio tuvo dos hitos principales.  El primero fue el descubrimiento de que la arena común mezclada con sosa y cal, al calentarse, puede convertirse en un nuevo material, muy duro y liso, que llamamos vidrio. En segundo lugar, e igualmente importante, fue el descubrimiento de las proporciones exactas de estos materiales necesarias para obtener un vidrio transparente.

No se puede hacer una mezcla al azar; se necesitan proporciones exactas para que la arena, la sosa y la cal se fundan en un vidrio transparente. El primer vidrio transparente bien pudo ser un accidente, pero el segundo sólo se consiguió tras muchos experimentos realizados por químicos cuyos nombres no quedaron registrados en la historia del vidrio. El trabajo de estos químicos fue tan riguroso que algunos vidrios transparentes actuales se fabrican con la fórmula original.

El inicio de la fabricación de vidrio

Plinio, naturalista y escritor del 23-79 d.C., da cuenta del descubrimiento original del arte de la fabricación de vidrio por parte de los fenicios. Según Plinio, «en Siria, junto a Judea y cerca de donde el río Belu desembocaba en el mar, había un tramo de media milla de playa de arena. El agua de este río no era apta para beber, pero se consideraba sagrada para la celebración de ciertas ceremonias religiosas. 

El agua estaba llena de limo y depósitos, y era bastante profunda.  Tan profunda que sólo con mareas muy bajas se podía ver el pequeño tramo de playa de arena. Durante una de estas mareas bajas, un barco cargado de soda se detuvo allí para que la tripulación cocinara su comida en la playa de arena.

Como no había piedras para apoyar sus utensilios de cocina, los marineros trajeron del barco unos cuantos trozos de sosa para este fin, y el calor del fuego fundió la sosa y la arena y produjo un chorro de líquido transparente que se endureció al enfriarse». Se decía que éste era el origen del vidrio.  Además, según Plinio, este pequeño punto de la playa de arena fue durante mucho tiempo el único lugar que suministró el material para fabricar vidrio.

Vidrio del desierto libio
Vidrio del desierto libio

Muchos han argumentado que el fuego que utilizaban estos marineros no era lo suficientemente caliente como para fundir el vidrio. Sin embargo, investigadores han descubierto que un fuego de leña que se mantenía ardiendo 2 horas al aire libre desarrollaba una temperatura de 1200° C. (2200° F.), que es más que suficiente para fundir no sólo un vidrio de sosa-sílice, sino también un vidrio de sosa-lima-sílice.

El relato de Plinio es verosímil, pero la datación de las piezas de vidrio más antiguas indica que el descubrimiento real de la fabricación de vidrio se produjo muchos siglos antes de este periodo.

Vidrio en la antigüedad

Las pruebas de la antigüedad del vidrio y de su fabricación son diversas. La pieza de vidrio más antigua que lleva una fecha es una gran cabeza de bola con el cartucho de Amenhotep (1551-1527 a.C.) que se encuentra ahora en el museo Ashmolean de Oxford. El esmalte más antiguo que se conoce se encuentra en las cuentas de piedra de la época bávara de Egipto, alrededor del año 2000 a.C. Algunas pruebas indican que Asia Menor, o más concretamente Mesopotamia, fue el lugar de la primera fabricación de vidrio.

Las excavaciones en un cementerio de la tercera dinastía de Ur (2450 a.C.) mostraron que las cuentas de vidrio eran abundantes. Un cilindro de vidrio azul claro encontrado por Frankfort data posiblemente de la dinastía de Akkad, 2627-2600 a.C. Este vidrio está sorprendentemente libre de estrías o inclusiones. No hay duda sobre la datación de las «ricas cuentas azules» de Deir el Bakri, en Egipto, encontradas en el ataúd de la pequeña reina Mait (2196-2172 a.C.).

La exploración de Thompson en Nínive proporcionó una información considerable sobre el arte de trabajar el vidrio. Se encontraron tablillas cuneiformes que, al ser traducidas, daban los nombres de varios tipos de vidrios, sus fórmulas y las instrucciones para fabricarlos.

También hay indicios de que la fabricación de vidrio se remonta al siglo VI en Persia y en China. Un buen ejemplo de soplado de vidrio persa es la Copa de Khosru I (532 a.C.). Este cuenco estaba hecho de vidrio coloreado y decorado con oro, con la figura del rey forjada en él.

En China también parece haberse fabricado vidrio aproximadamente en este mismo periodo. Hasta hace poco se pensaba que el vidrio primitivo de China era importado, pero las investigaciones posteriores de Sarton han demostrado que el vidrio, probablemente de fabricación autóctona, se utilizaba en China ya en el año 550 a.C. con fines decorativos.

Primeras técnicas

Al principio, el vidrio tenía una forma sólida, pero más tarde se fabricaron recipientes huecos. Esto implicaba un laborioso proceso en el que se construía un núcleo sobre una varilla de madera o metal y luego se cubría con vidrio fundido poco a poco; el vidrio utilizado era viscoso y no estaba muy por encima de su temperatura de reblandecimiento. Una vez terminada la vasija, había que excavar cuidadosamente el núcleo de arena.

Hacia el año 1200 a.C. se desarrolló otra técnica, la de prensar el vidrio en moldes abiertos. Algunos de los objetos fabricados mediante estos dos procesos eran sorprendentemente complejos y mostraban una excelente mano de obra. La vestimenta de un personaje figurado a veces consistía en 100 o 150 piezas de vidrio coloreado, que se colocaban en hilos de no más de una milésima de pulgada de grosor.

Durante siglos, el vidrio se utilizó principalmente para la fabricación de joyas, adornos y pavimentos de mosaico y paredes recubiertas de vidrio. Durante el último periodo del Imperio Romano, la variedad de objetos de vidrio se amplió enormemente. Esta rápida expansión, tanto en el uso como en la fabricación del vidrio, fue en parte el resultado de la invención del soplado de vidrio, que Kisa sitúa justo antes de la era cristiana, o alrededor del año 20 a.C.

Copa romana del siglo IV a.C.
Copa romana del siglo IV a.C.

Este nuevo método creó una revolución industrial y transformó un lujo en una necesidad. Pompeya, destruida en el año 79 d.C., ha dado pruebas de esta revolución. En sus ruinas se han descubierto productos de vidrio que demuestran que la fabricación de vidrio había alcanzado un alto grado de avance y que se fabricaba y utilizaba vidrio de buena calidad.

El declive de Roma como centro de fabricación de vidrio se produjo en el año 330 d.C., cuando el emperador Constantino trasladó a los sopladores de vidrio a Constantinopla. El trabajo de los vidrieros de Constantinopla era tan fino que algunos ejemplares antiguos que se creían de piedra preciosa resultaron ser de vidrio.

Como ejemplo, una copa azul de 3 pulgadas de diámetro, encontrada en Monza, se pensó al principio que había sido tallada en un solo zafiro. La llamada mesa de esmeralda capturada en Toledo en el siglo XIV se creía cortada de una sola esmeralda. Además, el famoso «Sacro Catinossat Genoa«, un plato considerado como una de las reliquias más sagradas y valiosas de la era cristiana, fue encontrado como vidrio por un químico francés en 1761.

Los vidrieros bizantinos eran especialmente hábiles en la fabricación de vidrios de colores y mosaicos, y durante este periodo aparecieron por primera vez las vidrieras. Se ha sugerido que el arte de hacer vidrieras se originó en Grecia alrededor de esta época. Independientemente de su origen, este arte se introdujo en Francia, donde su uso se extendió rápidamente. Adalberón, obispo de Reims, utilizó vidrieras de colores, diseñadas para representar escenas bíblicas, cuando reconstruyó la catedral en los años 969-988. Este es el primer registro del uso de vidrieras.

Debido a la escasez de registros históricos desde el siglo III hasta el IX, la historia del vidrio, sus usos y logros, 1s, sin embargo, bastante incompleta. Durante la llamada Edad Media, la industria del vidrio floreció en el Islam, hasta que, probablemente como resultado directo de las Cruzadas y el posterior declive del Imperio de Oriente, la fabricación de vidrio se trasladó a Venecia. Aquí entró en un período de crecimiento que convirtió a Venecia en el centro de la industria del vidrio.

Cuando se construyó la catedral de San Marcos, en 1159, la gran demanda de mosaicos de vidrio estableció la industria vidriera veneciana. Todo el interior del edificio se cubrió con mosaicos de vidrio que representaban acontecimientos de la historia bíblica. Se necesitaron doscientos cincuenta años para completar estos mosaicos.

El arte de platear los espejos con mercurio se conocía y utilizaba en Venecia en 1369, y los espejos venecianos fueron durante años el estándar de excelencia. Las industrias del vidrio de Venecia florecieron hasta que en el siglo XVII había más de 300 fábricas; sin embargo, a partir de ese momento el declive fue rápido, tanto que a principios del siglo XIX sólo seguía funcionando una fábrica de mosaicos.

La fabricación de vidrio en la época moderna

Con el declive de la fabricación de vidrio en Venecia, las fábricas se multiplican por toda Europa y el vidrio se convierte cada vez más en un elemento de la vida cotidiana. En 1600 se desarrolló el arte de fabricar artículos de vidrio tallado. Los ingleses descubrieron que el carbón podía sustituir a la madera como combustible para fabricar vidrio.

Durante los siglos que siguieron al inicio de la fabricación del vidrio, cada trabajador era un maestro artesano. Cada pieza de vidrio era una creación hecha a mano y el gran orgullo que sentían los artesanos por su trabajo estaba justificado. Los trabajadores más destacados marcaban sus piezas con sus propias iniciales, y muchas de estas piezas que han llegado hasta nosotros muestran la excelencia y las cualidades duraderas del trabajo bien hecho.

A finales del siglo XIX se desarrolló un proceso mecanizado para soplar y estirar cilindros de 30 pulgadas de diámetro y 30 pies de largo para fabricar vidrio para ventanas. En 1902, Emil Fourcault, de Bélgica, inventó el proceso de estirado de vidrio plano desde un tanque en una operación continua. En su operación, una hoja de vidrio se elevaba verticalmente entre rodillos y se recocía mediante corrientes de convección creadas por su propio enfriamiento. A continuación, el vidrio se cortaba en longitudes adecuadas.

Durante este tiempo, la química del vidrio permaneció prácticamente igual hasta que, hacia finales del siglo XIX, una ola de entusiasmo por la investigación científica se apoderó de Alemania y el vidrio se convirtió en objeto de numerosos experimentos. El objetivo de estos científicos alemanes era descubrir nuevos vidrios para los instrumentos ópticos. Los nuevos vidrios que se desarrollaron se parecían a los antiguos, pero tenían características muy diferentes.

 Los antiguos vidrios eran frágiles, se dilataban mucho al calentarse y eran inestables frente a los ácidos y los álcalis. Los nuevos vidrios eran fuertes, soportaban el calentamiento y sólo eran atacados lentamente por los ácidos o los álcalis.  Con estas nuevas propiedades, se introdujeron nuevos usos del vidrio y éste entró en campos en los que antes no se consideraba práctico.

La fabricación de vidrio en América

El arte de fabricar vidrio llegó a América en 1608, cuando un grupo de vidrieros refugiados se instaló en Jamestown, Virginia. Fabricaban cuentas que se intercambiaban con los indios por valiosas pieles.

Entre los primeros fabricantes de vidrio estadounidenses se encontraba Casper Wister, un inmigrante alemán que comenzó fabricando botones de latón en Filadelfia. Hacia 1740 envió a Bélgica cuatro sopladores de vidrio y estableció un taller en Wisterberg, Nueva Jersey, para fabricar botones de latón y vidrio. Se dice que actualmente existen menos de treinta piezas de vidrio Wister autentificadas, aunque se afirma que se fabricaron muchas más.

Durante la época colonial, Henry William Steigel hizo historia en el mundo del vidrio. Construyó una ciudad llamada Manaheim, cerca de la actual Lancaster, Pensilvania. En ella se encontraba su fábrica de vidrio, casas para los trabajadores, escuelas e iglesias. También construyó una hermosa casa para sí mismo, con madera tallada a mano, los mejores tapices e incluso un quiosco de música en el tejado.

Era tan extravagante y gastaba tanto su dinero que le pusieron el apodo de Barón, pero Steigel no era un simple playboy. Era sincero en su deseo de producir en América un vidrio tan fino como el que se producía en Europa. Desgraciadamente, sus gastos fueron de tal magnitud que le llevaron a la ruina financiera. Todo lo que tenía, incluyendo su fina colección de piezas de vidrio, fue vendido para satisfacer a sus acreedores. Hoy en día, algunas piezas de Steigel se venden por más de lo que sus acreedores recibieron por toda su colección.

Otro de los primeros fabricantes de vidrio importantes fue Deming Jarvis, que fundó la empresa de vidrio de Sandwich, en Cape Cod. Jarvis y sus socios hicieron historia cuando en 1827 desarrollaron un dispositivo de prensado y produjeron el primer vaso prensado, fundando así una industria multimillonaria. Esta empresa funcionó hasta 1888, cuando una huelga general de sopladores de vidrio en toda América la cerró. La Sandwich Company no volvió a abrir después de la huelga.

Primeras industrias del vidrio

Anteriormente, en 1868, E. Houghton abrió una fábrica de vidrio en el centro-sur de Nueva York. La empresa era pequeña al principio, pero pronto adquirió fama de trabajar con vidrios especiales para fines especiales. Edison acudió a esta empresa, la Corning Glass Works, en 1878 cuando necesitó una bombilla para su nueva luz eléctrica. Los sopladores de vidrio de Corning, al soplar esta primera bombilla, iniciaron una industria que acabaría convirtiéndose en una de las mayores del mundo. Durante la era de la expansión del ferrocarril, otro problema resuelto por esta misma empresa fue el desarrollo de lentes de señalización de color estándar que eliminaban el peligro de que un maquinista leyera mal el color de su señal.

Sopladores de vidrio trabajando, Crown Crystal Studio, Waterloo, Sydney, 1950
Sopladores de vidrio trabajando, Crown Crystal Studio, Waterloo, Sydney, 1950

Los ferrocarriles tenían otros graves problemas con el vidrio que también afectaban a la vida humana. Los ferroviarios utilizaban ampliamente las linternas de mano y se producían accidentes cuando las linternas de mano de los ferroviarios se rompían por el impacto de la lluvia o la nieve.  Para superar este peligro, la fábrica de vidrio de Corning desarrolló un vidrio resistente a los cambios bruscos de temperatura.

Afortunadamente, este vidrio se descomponía lentamente con el agua. Corning también disponía de otro vidrio, muy utilizado para los tarros de las pilas, que era muy resistente tanto al agua como al ácido, y se puso inmediatamente a trabajar para unir las buenas cualidades de ambos vidrios. Aunque a veces el problema parecía no tener solución, gracias a este esfuerzo se produjo finalmente el conocido vidrio de la marca Pyrex.

En 1896, Houghton inventó el método para estirar los tubos de los termómetros verticalmente, y en la actualidad los tubos de los termómetros de Corning se estiran verticalmente en un edificio de doce pisos.

La edad del vidrio

Según Silverman, la primera mitad del siglo XX experimentó un desarrollo tan extraordinario en la fabricación y el uso del vidrio que podría llamarse apropiadamente la Edad del Vidrio. En 1903, Michael J. Owens completó su primera máquina para fabricar botellas. Debido a sus inventos de muchas máquinas para trabajar el vidrio, Michael Owens ha sido llamado el padre de la mecanización del vidrio. Los vidrieros dicen que el nombre de Owens, incorporado ahora en el título de varias empresas importantes, se equipara en la industria del vidrio con los de Goodyear y Whitney en el caucho y el algodón.

Entre las muchas formas extrañas y útiles en las que se fabrica el vidrio están los bloques ligeros de vidrio que se pueden serrar, cortar o perforar con herramientas de carpintero. Se fabrican cociendo el vidrio ordinario con carbono. El carbono actúa con el mismo efecto leudante que la levadura durante la cocción del pan y los bloques acabados son un panal de celdas diminutas. Una pieza del tamaño de 1 libra de vidrio ordinario pesa poco más de 1 onza. Es resistente al agua y al fuego, y se utiliza como aislante en lugares como vagones de ferrocarril, casas y frigoríficos, donde su peso ligero y su durabilidad son deseables.

El vidrio también se convierte en hilo o lana de vidrio. Una hebra de fibra de vidrio puede tener 1/15 del diámetro de un cabello humano, pero la resistencia a la tracción del acero. Las hebras se extraen de canicas de vidrio a una velocidad de más de una milla por minuto y una sola canica hace una hebra que, por ejemplo, llegaría desde Washington, D.C., hasta Wilmington, Delaware. Una libra de fibra daría la vuelta al mundo.

Algunos de los muchos usos que se les dan a las fibras de vidrio son: aislar el calor, el frío y la electricidad, y amortiguar el sonido y las vibraciones. Las telas finas y las cortinas para ventanas están hechas de vidrio y pueden comprarse en los grandes almacenes de algunas de las ciudades más grandes. Una clara ventaja de todas las cortinas de cristal es que no necesitan ser lavadas ni planchadas. Cuando se ensucian, basta con sumergirlas en un disolvente de limpieza y colgarlas para que se sequen.

Siglo XX

A lo largo del siglo XX, las nuevas técnicas de producción en masa permitieron la disponibilidad generalizada de vidrio en cantidades mucho mayores, haciéndolo práctico como material de construcción y permitiendo nuevas aplicaciones del vidrio. En la década de 1920 se desarrolló un proceso de grabado en molde, en el que el arte se grababa directamente en el molde, de modo que cada pieza fundida salía del molde con la imagen ya en la superficie del vidrio. Esto redujo los costes de fabricación y, combinado con un mayor uso del vidrio coloreado, dio lugar a una cristalería barata en la década de 1930, que más tarde se conoció como vidrio de la Depresión.

En la década de 1950, Pilkington Bros, Inglaterra, desarrolló el proceso de vidrio flotado, que produce hojas planas de vidrio de alta calidad y sin distorsiones mediante la flotación en estaño fundido. Los edificios modernos de varios pisos se construyen a menudo con muros cortina hechos casi totalmente de vidrio. El vidrio laminado se ha aplicado ampliamente a los vehículos para los parabrisas.

El vidrio óptico para gafas se ha utilizado desde la Edad Media. La producción de lentes se ha vuelto cada vez más competente, ayudando a los astrónomos, además de tener otras aplicaciones en la medicina y la ciencia. El vidrio también se emplea como cubierta de apertura en muchos colectores de energía solar.

En el siglo XXI, los fabricantes de vidrio han desarrollado diferentes marcas de vidrio reforzado químicamente para su aplicación generalizada en pantallas táctiles de teléfonos inteligentes, tabletas y muchos otros tipos de aparatos informáticos. Entre ellas se encuentran Gorilla Glass, desarrollado y fabricado por Corning, Dragontrail de AGC Inc. y Xensation de Schott AG.

Serie de viñetas que muestran las etapas de la fabricación del vidrio

El arte del soplado de vidrio ha facilitado muchas de las innovaciones más importantes de la ciencia. Entre ellas, el experimento de Lavoisier de 1777 para calentar el mercurio en el aire, que aportaría pruebas clave para apoyar su teoría del oxígeno. Los experimentos que condujeron al desarrollo de la revolucionaria batería de iones de litio se llevaron a cabo en Oxford Chemistry utilizando material de vidrio hecho a medida. El soplado de vidrio ha desempeñado un papel fundamental en muchas innovaciones tecnológicas, desde la bombilla de Edison hasta los televisores y las radios (cuyo avance dependía de tubos de vidrio sellados que contenían un casi vacío para permitir el paso de la corriente eléctrica) y la fibra óptica moderna para las redes informáticas y la comunicación.

Para cumplir tantos requisitos funcionales, el vidrio tiene que ser manipulado en un sinfín de formas. Hay tres tipos diferentes de vidrio que se emplean fácilmente en un entorno de investigación y que a menudo tienen que fundirse con otros materiales como el metal precioso, el silicio o la cerámica. Esto, acompañado de la gran expansión de la enseñanza superior, permitió que la profesión de soplador de vidrio científico cobrara importancia en los años 60.

Durante muchos años, los científicos han dependido de sopladores de vidrio cualificados que pueden tomar sus ideas y convertirlas en equipos de laboratorio complejos y funcionales a medida. Todavía lo hacen: aunque los equipos estándar pueden ser fabricados por máquinas, la investigación de vanguardia necesita personas que diseñen y construyan los complejos aparatos que requiere.

Para más información History of Glassmaking

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