Gota do Príncipe Rupert: como é feito o vidro mais resistente do mundo?

Você já ouviu falar da gota do Príncipe Rupert? Também conhecida como lágrima holandesa, lágrima de vidro ou esfera de Rupert, ela é um objeto criado ao deixar cair uma gota de vidro incandescente em água muito fria. 

Essas lágrimas de vidro têm fascinado cientistas e leigos por séculos com suas propriedades incomuns – enquanto a cabeça é incrivelmente forte e pode suportar um golpe de martelo, a cauda é tão frágil que dobrá-la com os dedos faz com que toda a gota se desintegre instantaneamente.

Origem do nome

Gotas formadas por vidro incandescente são extremamente resistentes. (Fonte: Wikimedia Commons)

Essas pequenas peças de vidro, que mais parecem girinos, recebem o seu nome em homenagem ao Príncipe Rupert da Alemanha, que presenteou o rei Charles II da Inglaterra com algumas delas em meados de 1600.

Desde então, as gotas intrigam cientistas pela força que sua cabeça possui. Foi apenas recentemente, com a ajuda da tecnologia moderna, que os pesquisadores conseguiram investigar e entender plenamente a física por trás de sua resistência.

Entendendo a física nas Gotas de Rupert

A chave de tudo está na forma como essas "lágrimas" são feitas. Quando um vidraceiro derrama vidro derretido em água fria, ele forma uma gota com uma cauda longa. A superfície dela esfria rapidamente, formando uma casca endurecida em torno do núcleo líquido. Esta camada externa é então puxada para dentro pelo vidro derretido à medida que esfria, criando um núcleo interno altamente comprimido que gera uma quantidade incrível de tensão na gota. Esta combinação de compressão e tensão dá a ela sua força e a torna resistente à quebra.

Mas a cabeça da gota não é inquebrável, é apenas muito, muito difícil de quebrar. Na verdade, é preciso a velocidade e a força de um tiro para quebrá-la: quando ele atinge a cabeça da lágrima de vidro, cria uma onda de choque que viaja por ela e libera a compressão e a tensão de uma vez só, fazendo com que a gota se desintegre.

E se você estiver se perguntando o que acontece com o próprio tiro, ele muitas vezes também se desintegra devido à liberação da força compressiva da cabeça de vidro.

Usos do material

(Fonte: Shutterstock)

O vidro, usado no popular Gorilla Glass de dispositivos móveis, é feito usando um processo semelhante ao das gotas. Nele, são introduzidos íons maiores na superfície do vidro para criar pressão no interior e comprimi-lo fortemente. Infelizmente, parece que esse processo não cria algo tão resistente quanto as gotas, mas as películas de vidro estão aí para proteger nossos smartphones, não é?