Qual é o problema com o alumínio transparente?

Parece um tubo de vidro, mas na verdade é de alumínio. Bem, alumínio com um asterisco ao lado – não é alumínio elementar, mas sim um material feito com ele.

Entramos no burburinho sobre “alumínio transparente” por meio de um Tweet de onde veio a imagem acima. Este Tweet foi postado por [Jo Pitesky], engenheiro de sistemas científicos do Laboratório de Propulsão a Jato em Pasadena. [Jo] relatou que em uma recente visitação pública de tecnologia do JPL ela teve a chance de manusear um tubo de material que parece para todo o mundo uma seção de tubo de vidro, mas foi anunciado como alumínio transparente. [Jo] twittou isso porque era um artefato interessante com o qual poucas pessoas brincam e ela está certa, isso é fascinante!

O material em si é intrigante e imediatamente tive questões práticas como o que é isso? Para que serve? Como é feito? E é realmente alumínio tornado transparente por algum processo de ficção científica?

Tal como acontece com muitas coisas na vida, a resposta a essa pergunta é: “Depende”. Neste caso, depende de como você define o alumínio. Ou, mais precisamente, depende de quais são as suas expectativas em relação a um material que se diz ser alumínio. O alumínio antigo comum é um metal abundante com todas as propriedades esperadas dos metais – condutor elétrico e térmico, dúctil, maleável e brilhante. Você pode derretê-lo e moldá-lo em formas úteis, transformá-lo em papel alumínio para embrulhar um sanduíche ou esmagar uma lata vazia feita com ele contra a testa, se desejar.

Se você espera que o alumínio transparente tenha todas essas propriedades, ficará desapontado. Embora ela não identifique o material especificamente, o material que [Jo] conseguiu manusear provavelmente não era um metal, mas uma cerâmica chamada oxinitreto de alumínio, composta de partes iguais de alumínio, oxigênio e nitrogênio e conhecida pela fórmula química AlON.

A cerâmica de oxinitreto de alumínio existe desde a década de 1980, portanto não é novidade de forma alguma. Coincidentemente, o desenvolvimento do AlON estava em andamento mais ou menos ao mesmo tempo em que Star Trek IV: The Voyage Home estava sendo produzido; foi a partir da cena agora clássica daquele filme em que Scotty usa um mouse como microfone na tentativa de trocar a fórmula do “alumínio transparente” por folhas de plexiglass que AlON e cerâmicas transparentes semelhantes recebem seu nome coloquial.

Apesar de claramente não ser um metal – e também não ser um vidro; os vidros são sólidos amorfos, enquanto as cerâmicas são cristalinas – AlON e outras cerâmicas transparentes que foram desenvolvidas desde então têm algumas propriedades surpreendentes. AlON, comercializado como ALON pelo seu fabricante, Surmet Corporation, é produzido por sinterização. Ingredientes em pó são colocados em um molde, compactados sob tremenda pressão e cozidos em altas temperaturas durante dias. O material translúcido resultante é lixado e polido até ficar transparente antes do uso.

Além de ser opticamente claro, o ALON também é imensamente resistente. Testes mostram que um painel laminado de ALON de 1,6″ de espessura pode parar um tiro de rifle calibre 50, algo que nem mesmo 3,7″ do vidro tradicional “à prova de balas” pode fazer. ALON também possui melhores propriedades ópticas do que o vidro normal nos comprimentos de onda infravermelhos; onde a maioria dos óculos absorve IR, o ALON é essencialmente transparente para ele. Isso torna o ALON uma ótima opção para janelas em mísseis de busca de calor e outras aplicações de infravermelho.

Por outro lado, o ALON é caro – no mercado de vidro blindado, custa cerca de 5 vezes o preço do vidro laminado tradicional. Mas tem tantos benefícios, entre eles a resistência superior a arranhões, que para algumas aplicações é o material preferido. Há boas chances de que o aumento da demanda pelo material reduza os custos, e pode não demorar muito para que o Gorilla Glass seja substituído por telas transparentes de alumínio para smartphones que podem realmente danificar o pavimento quando você deixa cair o telefone.

Então, desculpe, Scotty - não existe metal de alumínio transparente. Mas o que chamamos de alumínio transparente é tão fascinante e tão sci-fi quanto parece. A ciência dos materiais não é legal? Se você tiver outros materiais interessantes como AlON que devemos aprofundar, informe-nos nos comentários abaixo.