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Vidrio de Jena o vidrio con óxido de Bario.


Publicado por Arturo Guevara Escobar

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El vidrio óptico es el material predominante en los lentes fotográficos así como en otros instrumentos ópticos. Siendo un material altamente transparente al espectro visible de la Luz y con propiedades refractivas. Hasta 1880 existían dos tipos de vidrio adecuado para ello conocidos como: Crown, nombre que se le da en Inglaterra al vidrio común, y significa “vidrio con corona”, o “vidrio en corona”, en su proceso de producción la masa caliente de vidrio se hace girar en una barrilla hasta convertirse en un disco plano, con una superficie ligeramente convexa, su uso en Europa se conoce desde el siglo XIV, cuando un grupo de familias de la Normandía mantenían el monopolio de su fabricación; y Flint, “pedernal”, también llamado “cristal”, o “cristal de plomo”. El vidrio Crown se produce básicamente fundiendo óxidos de silicio y calcio. El más refractivo vidrio de pedernal, se logra añadiendo oxido de plomo a la mezcla, y de ahí su nombre. El vidrio “Flint”, tomó su nombre del antiguo proceso de fabricación, donde se usaba como materia prima pedernal calcinado. El proceso fue desarrollado por el inglés George Ravenscroft en 1675, y eventualmente le permitió a Inglaterra convertirse en el productor líder de vidrio en el mundo.

Los primeros lentes fotográficos no podían de manera simultánea ser corregidos en las aberraciones de color y el astigmatismo. Los trabajos pioneros de los alemanes Ernst Abbe, profesor universitario y director del observatorio de Jena, y posteriormente socio de la firma alemana Carl Zeiss, en colaboración con Otto Schott quien había establecido con apoyo gubernamental su taller en la misma ciudad de Jena, dieron como resultado una nueva gama de vidrios con las propiedades necesarias para el diseño de los primeros lentes anastigmáticos y anacromáticos.



En 1879 Schott desarrolló un vidrio a base de óxidos de litio que poseía propiedades ópticas novedosas, compartiendo el descubrimiento con Abbe cimentó una larga y fructífera relación profesional. En 1884 en sociedad con Carl Zeiss, fundan el Glastechnische Laboratorium Schott & Genossen, en Jena, trabajando en compuestos incluyendo bario, boro, fosforo y fluorita, para incrementar el factor de refracción sin incremento de la dispersión de la Luz, entre 1887 y 1893 desarrollan los vidrios de Borosilicato y los de Bario (crystals of barium) estos últimos serían la base de una revolución en la producción y diseño de instrumentos ópticos. Los óxidos de Bario aumentan la densidad, el índice de refracción y brillo, y mejora la sonoridad; también actúan como estabilizantes.

En 1889 el Doctor Paul Rudolph diseñador de Zeiss Jena logra la posibilidad de simultáneamente corregir las aberraciones esféricas y el astigmatismo, con un lente llamado Anastigmat, a partir de ahí en 1902 surge el famoso lente Tessar, ninguno de estos adelantos sería posible sin los cristales con óxidos de Bario; Zeiss mantendría la patente durante veinte años, permitiendo la licencia a Ross en Inglaterra, Bausch & Lomb en los Estados Unidos y Krauss en Francia.

Otro importante fabricante de lentes alemán, Goerz de Berlín, bajo el diseño de Emil von Höegh en 1892 patentan el Double Anastigmat Goerz que para 1904 se conocería por el acrónimo Dagor; un diseño prácticamente idéntico al Anastigmat de Rudolph, se produciría bajo el nombre de Statz Anastigmat Series VI, para ser rápidamente remplazado por un cuádruple anastigmático Serie VII, conforme otros fabricantes iban sacando nuevos lentes anastigmáticos Zeiss pierde el registro de la marca y sus lentes son rebautizados como Protar.

Los trabajos de Abbe y Schott durante los años de subsidio gubernamental prusiano a la industria óptica de Turingia, y posteriormente por el gobierno alemán, habían surgido con la finalidad de mejorar la calidad científica y técnica del Reich, pero sobre todo buscar la independencia de los productores ingleses de vidrio, Chance Brothers, Birmingham y de Feil de París. Para 1900 Carl Zeiss, Jena, se había convertido en un estándar mundial. Los alemanes a diferencia de sus competidores ingleses, buscaron un justo equilibrio entre el conocimiento y reconocimiento de la labor artesanal, y del desarrollo científico, colocando a su propia industria en poco tiempo a la par de la inglesa y posteriormente superándola. No fue un camino terso, intervino claramente el apoyo que cada una de las naciones prestó a su industria con un sentido de visión, del desarrollo tecnológico en la producción de materias primas, del diseño de lentes, y de los instrumentos en donde aplicarlos, la guerra de patentes y contratos comerciales, tanto en el ámbito civil como militar.

La producción de los cristales de Bario en los talleres de Schott en Jena fue un monopolio mundial hasta la primera guerra mundial; a partir de 1914 Inglaterra logra avances para conseguir vidrios de calidad comparable a los producidos en Jena, aunque estos seguirían siendo el estándar por un buen tiempo. En los Estados Unidos se empeñan en la tarea de buscar un substituto redituable después de 1917. Esto se vio forzado por las circunstancias de la guerra, los instrumentos ópticos de visión y medición eran esenciales para el esfuerzo bélico. La industria óptica alemana se vio como parte de un proceso de posicionamiento nacionalista, y de expansión económica para la naciente potencia europea.

La hegemonía industrial sobre la producción del vidrio y de sus derivados tecnológicos, llevaron al reconocimiento de ciertas zonas geográficas, inclusive a ser considerados sus nombres tanto como sinónimos de “vidrio”, así tenemos a Murano, Bohemia, Sevres...
¿La ciudad de Jena, en Alemania llego a obtener dicho estatus?

En la actualidad encontramos clasificaciones del vidrio como:

Duro
Flint
Ligero
Pyrex
Borosilicato
Farmacéutico
Supremax
Etc.

Uno de ellos “Vidrio de Jena”; el 12 de mayo de 1966, en España se impugnó la denegación para el uso comercial de la marca “Vidrio Jena”; que se encuentra en la literatura científica española desde los años 1930. ¿El uso del término “vidrio Jena” o “Vidrio de Jena” se refiere al material que hemos estado nombrando: “cristales con óxidos de bario”…?

No, el material actual conocido como “Vidrio Jena” es un vidrio neutro de gran resistencia a los agentes químicos y de bajo coeficiente de dilatación, se utiliza en la fabricación de utensilios para laboratorio, como matraces y termómetros. Por lo tanto se debe tener cuidado cuando se quiera referir al “vidrio Jena” (sodio-magnesio-aluminio-boro silicato de zinc) o a los cristales de uso óptico a base de bario (Barium crown, Jena 227. Silicio-sodio-potasio-zinc-magnesio-bario-boro) , ambos surgidos de los laboratorios de Abbe y Schott.





Los trabajos de Abbe y Schott, no tenían en específico la finalidad de obtener mejores lentes fotográficos, sino mejores instrumentos ópticos, con ese derrotero emprendieron la tarea de conocer mejor su materia prima, el vidrio; llevando los conocimientos artesanales y la maestría manual de su producción, a un nivel científico, ello dio como resultado una variedad de nuevos productos que en términos genéricos llevaron el nombre de vidrio de Jena (ver tablas: Jena Glass anf it's scientific and industrial aplications, 1902) , por ser creados y producidos en la ciudad alemana de Jena. No solo el de Bario, o el neutro (vidrio de Jena; inglés: Jena glass; alemán: Jenaer glass), también un vidrio resistente al calor que conocemos ampliamente como “pyrex”, o el vidrio de seguridad y muchos más.

A finales de 1946, la planta de Zeiss y Schott en Jena quedó bajo control soviético, siendo en un 94% desmantelada y junto con la mayor parte de su personal llevada a la Unión Soviética; sin embargo la mayor parte de la documentación y de sus patentes quedó en manos de los norteamericanos quienes inicialmente ocuparon la planta en abril de 1945.