Los vidrios se forman durante el proceso de enfriamiento de una masa fundida que, por debajo de una cierta temperatura, adquiere la rigidez característica de los sólidos, pero sin que sus componentes se ordenen en una estructura de largo alcance.

Los vidrios, de manera reversible, pasan de su forma fundida a un estado rígido (de muy alta viscosidad) sin la aparición de ninguna nueva fase en el sistema, en el llamado proceso de vitrificación.

Así, el vidrio es un sólido sin orden, por ello resulta difícil clasificarlo dentro de uno de los tres estados de agregación de la materia –sólido, líquido y gaseoso–. Por esta razón, se pensó que el vidrio podría formar parte de un cuarto estado de agregación: el estado vítreo. Sin embargo, por diversas razones, esta propuesta no llegó a prosperar.

Aplicaciones cotidianas y científicas

El vidrio es uno de los materiales más usados en la actualidad. Ha contribuido –y sigue haciéndolo– al desarrollo de la sociedad. Es el material inventado por el hombre más versátil que existe.

Todos conocemos sus aplicaciones más comunes, que forman parte de nuestra vida cotidiana. Se usan en la fabricación de envases para alimentos, bebidas, productos farmacéuticos, vajilla y menaje; en la arquitectura en forma de ventanas, aislamiento, diseño de interiores, electrodomésticos y también se emplean en la industria naval, aeronáutica, aeroespacial o automovilística, entre otras.

Pero además de estas, hay otras aplicaciones menos conocidas, como por ejemplo las siguientes:

Realmente podríamos seguir citando ejemplos de las aplicaciones del vidrio y no terminaríamos nunca, ya que cada día se encuentran nuevas aplicaciones para este material.

Composición del vidrio

En general, los vidrios se forman a partir de los siguientes componentes:

Relación con objetivos de desarrollo sostenible

El vidrio contribuye a la consecución de un buen número de objetivos de desarrollo sostenible. Destaca entre otros materiales porque puede reciclarse infinitamente, permitiendo el ahorro de recursos naturales, energía y costos, contribuyendo a la economía circular.

El vidrio se utiliza para la fabricación de aislamientos más eficientes o en grandes ventanales que permiten aprovechar la luz del día, mejorar el bienestar y reducir la necesidad de luz artificial, disminuyendo el consumo energético de los edificios.

También contribuye al desarrollo de las energías renovables al utilizarse en centrales termosolares y en aerogeneradores.

Las fibras de vidrio son también clave para la comunicación fiable y rápida de datos a través de internet y el desarrollo de la tecnología 5G.

Finalmente, el vidrio se utiliza para conservar alimentos y bebidas, una alternativa al uso de plásticos y a su impacto ambiental tanto en vertederos como en océanos.

Imaginen por un momento que el vidrio no se hubiera inventado… ¿cómo serían nuestras vidas?

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Podés leer aquí la versión original.

El silicio es el mineral más presente en la corteza terrestre, y el segundo elemento más abundante, solo superado por el oxígeno. También se halla en el cuerpo humano: es un componente fundamental en la formación de los tejidos, como los huesos, los músculos y la piel, y en particular en los tejidos conectivos, aquellos que conectan y sostienen la estructura del cuerpo: cartílagos, tendones e incluso uñas.

Sin embargo, hasta no hace mucho, el silicio era considerado apenas un “vestigio” del origen geoquímico de la vida, o incluso, en ocasiones, un contaminante. Tal visión ha cambiado en las últimas décadas. Numerosos estudios científicos han analizado en detalle el papel del silicio en el organismo. Si bien todavía quedan muchos interrogantes por resolver, los investigadores en la actualidad coinciden en valorar la importancia de este elemento. Uno de los aspectos más analizados es el de su inclusión en la dieta, a través de alimentos naturales y -sobre todo- en suplementos alimentarios.

Silicio para la regeneración ósea y la salud de las articulaciones

El silicio guarda una estrecha relación con el colágeno, pues activa la enzima que sintetiza esta sustancia. El colágeno es una proteína clave para la resistencia y la elasticidad de las estructuras óseas y también para otros tejidos, como los músculos y la piel. Sus índices en el cuerpo decaen a partir de los 25-30 años de edad. Existen suplementos de colágeno, pero también presentan problemas: es de muy difícil asimilación por parte del cuerpo, además de estar contraindicado para personas con problemas hepáticos o renales.

Esto da aún más importancia al silicio, ya que este mineral estimula la producción de colágeno. El silicio desempeña un papel clave en la densidad ósea y, por lo tanto, en la salud de los huesos. Existe una asociación entre el consumo de silicio y la “regeneración ósea”: ese fue el principal hallazgo de una revisión de 38 estudios centrados en este aspecto, publicada en 2015 por científicos de la Universidad de Brescia, Italia.

Además del envejecimiento natural, hay factores del entorno que también perjudican la salud de los tejidos conectivos y, por ende, de las articulaciones. Por ejemplo, el sedentarismo y la falta de actividad física aceleran la degradación de los cartílagos. Así lo asegura un metaanálisis publicado en 2016 en la revista especializada The Lancet, basado en datos de 16 estudios previos acerca de más de un millón de personas. Por ello, para las personas con trabajos de oficina u otros que las obliguen a pasar mucho tiempo sentadas, la ingesta de cantidades adecuadas de silicio también se torna fundamental.

¿Qué alimentos incluyen silicio?

En la naturaleza, el silicio se encuentra sobre todo en alimentos de origen vegetal, como cereales integrales, hortalizas como las chauchas y frutas como la banana. También hacen su aporte de este elemento el agua y otros líquidos de consumo habitual, como el café y la cerveza. De hecho, estas bebidas representan, en general, más del 55% de la ingesta total de silicio, según indican los estudios.

Existen productos con un contenido de silicio relativamente alto, pero con una biodisponibilidad muy baja. Por ejemplo, las dos terceras partes del silicio incluido en la cerveza se eliminan con la orina. En consecuencia, lo que el organismo puede aprovechar es un cantidad pequeña. La forma química mejor procesada por el cuerpo humano es el llamado ácido ortosilícico.

De acuerdo con las investigaciones, el organismo absorbe hasta el 75% del silicio presentado en esta forma. Es por ello que muchos suplementos alimenticios incluyen silicio orgánico, una sustancia que, una vez ingerida, se procesa como ácido ortosilícico, lo cual permite al organismo incorporar el mineral y, de esa manera, aprovechar sus beneficios.

La seguridad del silicio en los suplementos alimentarios, comprobada

El silicio orgánico -cuyo nombre específico es monometilsilanotriol- se ha utilizado en suplementos alimenticios desde hace décadas. Sin embargo, todavía hasta hace unos pocos años había estudios que ponían en duda que fuera una sustancia segura para el organismo. En 2016, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA, por sus siglas en inglés), a petición de la Comisión Europea, se expidió por fin a este respecto. Y sus conclusiones fueron tranquilizadoras: el silicio orgánico sí es seguro.

El documento de la EFSA asegura que “los datos de las pruebas in vitro e in vivo (es decir, tanto fuera como dentro de organismos vivos) no mostraron ningún efecto genotóxico” del silicio orgánico. La Autoridad Europea consideró que tales resultados “cumplían los requisitos para la evaluación de la seguridad del nuevo ingrediente alimentario” y, por lo tanto, concluyó que “el uso propuesto y los niveles de uso de monometilsilanotriol como fuente de silicio para ser utilizado en suplementos alimenticios no es un problema de seguridad”.

Un año más tarde, sobre la base de esa opinión científica, la Comisión Europea publicó el Reglamento 1203/2017. A partir de ese momento, el silicio orgánico se incorporó al listado de “sustancias vitamínicas y minerales que pueden utilizarse en la fabricación de complementos alimenticios”, listado que compone el anexo II de la Directiva 2002/46/CE.

De todos modos, como el del silicio en los alimentos y en los suplementos alimenticios es un campo que se ha comenzado a investigar hace poco tiempo, es probable que siga habiendo cambios. Ya en 2018 un nuevo estudio -realizado en el Reino Unido- analizaba la biodisponibilidad en una “nueva forma” de suplemento de silicio, que podría reemplazar el monometilsilanotriol en el futuro próximo.

Ningún organismo ha emitido hasta ahora una comunicación oficial sobre la cantidad diaria recomendada para la ingesta de este mineral. Algunos especialistas estiman que la cantidad conveniente estaría entre los 15 y 40 miligramos diarios.

Esta cifra debiera alcanzarse entre los alimentos y bebidas ingeridas y, eventualmente, con el aporte de un complemento alimenticio. Desde luego, conveniente consultar con un profesional antes de incorporar cualquier suplemento alimenticio a la dieta. El médico indicará las cantidades apropiadas y otras condiciones convenientes para su consumo.

C.V.