L'utilità del vetro, la sua estrema flessibilità e l'abbondante presenza nelle nostre vite lo ha reso trasparente persino alla mente e spesso ci dimentichiamo che esiste.
Le Technology Entertainment Design (TED) Conference hanno fatto molta strada da quel 1984 anno della fondazione. Molti relatori si sono alternati ad esporre, tenendo fede al motto, quelle idee che vale la pena siano diffuse.
Piccole variazioni ed aggiustamenti sono stati apportati nel corso degli anni ed ultimamente all'originaria formula si sono aggiunte anche altre iniziative quali "Lessons Worth Sharing" ovvero lezioni che vale la pena di condividere.
Gli argomenti trattati dalle lezioni spaziano in vari settori del sapere umano. Interessante tuttavia ci è sembrata quella di Mark Miodownik che spiega per quale motivo il vetro è trasparente.
Date un'occhiata fuori dalla finestra, mettetevi gli occhiali, se li portate.
Potreste voler prendere anche un binocolo o una lente di ingrandimento.
Ora, che cosa vedete?
Beh, qualunque cosa sia, non sono i molteplici strati di vetro proprio di fronte a voi.
Ma vi siete mai chiesti come qualcosa di così solido possa essere tanto invisibile?
Per capirlo, dobbiamo capire che cosa sia effettivamente il vetro e da dove derivi.
Inizia tutto nella crosta terreste, dove i due elementi più comuni sono il silicio e l'ossigeno.
Questi reagiscono insieme formando il biossido di silicio, le cui molecole si dispongono in una forma cristallina regolare conosciuta come quarzo.
Il quarzo si trova comunemente nella sabbia, di cui compone spesso la maggior parte dei granelli ed è il principale ingrediente di molti tipi di vetro.
Certamente, avrete notato che il vetro non è costituito da molteplici piccoli pezzetti di quarzo e per una buona ragione.
Innanzitutto, i margini dei granelli formati in maniera rigorosa e i più piccoli difetti all'interno della struttura cristallina riflettono e disperdono la luce che li colpisce.
Ma, quando il quarzo è riscaldato abbastanza, l'energia in eccesso fa vibrare le molecole fino a spezzare i legami che le tengono insieme e diventando un liquido fluido, nello stesso modo in cui il ghiaccio si scioglie in acqua.
Ma, a differenza dell'acqua, il biossido di silicio liquido, quando si raffredda, non si ricompone in un cristallo solido.
Invece, più le molecole perdono energia, meno sono capaci di disporsi in una posizione ordinata e il risultato è ciò che viene chiamato un solido amorfo.
Un materiale solido, con la struttura caotica di un liquido, che permette alle molecole di riempire liberamente ogni spazio vuoto.
Questo rende uniforme la superficie del vetro ad un livello microscopico, permettendo alla luce di colpirla senza essere riflessa in direzioni differenti.
Ma questo non spiega ancora perché la luce sia capace di passare attraverso il vetro invece di essere assorbita, come avviene con la maggior parte dei solidi.
Per questo, dobbiamo scendere fino al livello subatomico.
Potreste sapere che un atomo consiste di un nucleo con elettroni che orbitano attorno ad esso, ma potreste rimanere sorpresi nel sapere
che, per la maggior parte, è uno spazio vuoto.
Infatti, se un atomo avesse le dimensioni di uno stadio, il nucleo sarebbe come un singolo pisello posto al centro, mentre gli elettroni sarebbero come granelli di sabbia nelle gradinate esterne.
Questo dovrebbe lasciare molto spazio affinché la luce possa passare senza colpire alcuna di queste particelle.
Quindi la domanda reale non è:
Perché il vetro è trasparente?
Perché i materiali non sono tutti trasparenti?
La risposta ha a che fare con i diversi livelli energetici che gli elettroni di un atomo possono avere.
Pensate a questi come a diverse file di sedie nelle gradinate di uno stadio.
Un elettrone è assegnato inizialmente ad una certa fila ma potrebbe saltare in una fila migliore, se solo ne avesse l'energia.
Fortuna vuole che l'assorbimento di uno di quei leggeri fotoni, che passano attraverso l'atomo, può fornire l'energia che serve all'elettrone.
Ma c'è un inghippo.
L'energia derivante dal fotone dev'essere nella giusta quantità per far sì che l'elettrone salti alla fila successiva.
Altrimenti, lascerebbe solamente passare il fotone ed è proprio questo che avviene nel vetro:
le file sono così distanti l'una dall'altra che un fotone di luce visibile non può fornire abbastanza energia affinché l'elettrone passi da una fila all'altra.
I fotoni che derivano da luce ultravioletta, invece, forniscono esattamente la giusta quantità di energia e quindi sono assorbiti, ed è per questo che non è possibile abbronzarsi attraverso un vetro.
Questa incredibile proprietà di essere sia solido che trasparente ha dato al vetro molti usi attraverso i secoli.
Dalle finestre che lasciano entrare la luce lasciando fuori gli altri elementi, a lenti che ci permettono di vedere sia il vasto mondo che si trova al di là del nostro pianeta, sia le cose più piccole che ci circondano.
È difficile immaginare la civiltà moderna senza il vetro.
Eppure, per un materiale così importante, pensiamo raramente al vetro e al suo impatto.
Ed è proprio perché la qualità più importante e utile del vetro è non avere tratti distintivi ed essere invisibile che spesso ci dimentichiamo che esiste.
