Entenda por que o vidro é transparente

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Em vídeo simples, podemos compreender porque o vidro é transparente e tão importante em diversas áreas.

Se você olhar através de seus óculos, binóculos ou mesmo uma janela, você vê o mundo do outro lado. Mas por que os vidros são transparentes? Para responder essa dúvida curiosa, o cientista Mark Miodownik, integrante do canal do TED-Ed no Youtube, derrete o segredo científico por trás de sólidos amorfos com um vídeo muito interessante.

O mistério dos vidros

Antes de tentar compreender o porquê de o vidro ser um material transparente, precisamos entender do que ele é feito. Tudo começa na crosta terrestre, onde podemos encontrar dois de seus elementos mais comuns: o silício e o oxigênio. Quando eles se unem, eles foram o dióxido de silício que, por sua vez, forma os cristais de quartzo, normalmente encontrado na areia.

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Pela forma “desarranjada” das moléculas de dióxido de silício do quartzo, o cristal não pode ser utilizado em sua forma pura para criar vidros, uma vez que ele reflete e dispersa raios de luz. Porém, quando ele é aquecido a altas temperaturas, as moléculas perdem suas ligações e, quando é resfriado, ele se torna um sólido amorfo, em que as moléculas se rearranjam em uma estrutura microscopicamente lisa: o vidro.

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Mas isso ainda não explica o porquê de a luz atravessar o vidro e não outros tipos de objetos, como uma maleta, por exemplo. Para tanto, precisamos ir até o nível subatômico. Revisando as aulas de Química e Física, nós podemos lembrar que os átomos são compostos por um núcleo feito de prótons e neutrôns e camada de elétrons a sua volta. Porém, o mais importante é que boa parte do átomo é feito de espaço vazio.

Para se ter uma noção do tamanho desse espaço, se o átomo fosse do tamanho de um estádio de futebol, o núcleo seria do tamanho de uma ervilha, no centro do gramado. Enquanto os elétrons seriam pessoas ocupando diferentes fileiras das arquibancadas. Com tanto espaço vazio, não é de surpreender que a luz simplesmente atravesse e passe pela estrutura dos átomos.

Mas se é assim, por que no caso da maleta a luz simplesmente não passa por ela, como no vidro? Isso ocorre porque os elétrons do átomo de silício, ao contrário dos de carbono (que compõem a estrutura da maleta) precisam de uma alta quantidade de energia para saltar de uma camada para a outra, liberando fótons em forma de energia. Tudo porque as camadas de elétrons nos átomos de silício estão muito afastadas umas das outras.

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Nos átomos de carbono, por exemplo, as camadas estão relativamente próximas e um feixe de luz fraco já o suficiente para fazer um elétron saltar de uma posição para a outra, dessa forma emitindo luz e refletindo ela. Tanto que essa é a razão pela qual nós podemos ver a maleta, já que os fótons liberados chegam aos nossos olhos, mas não no caso do vidro, já que a luz simplesmente atravessa o objeto.

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