When was toughened glass invented? The story of glass tempering
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Join us as we tell the fascinating story of toughened glass. It all started in a Roman glassblower's workshop…
Non serve lavorare nel settore del vetro per conoscere il vetro temperato. Oggi viene utilizzato per qualsiasi cosa, dalle porte ignifughe alle pellicole protettive per gli schermi degli smartphone.
Sure, you're probably not
thinking
about toughened glass as you scroll through social media or tap out a text. But it's there – and you'd be worse off without it. Toughened glass is the magic material that keeps our iPhones intact, our bus shelters safe and our huge glass skyscrapers upright.
Ma non è sempre stato così. Nonostante la sua ubiquità moderna, il vetro temperato è diventato davvero indispensabile solo nell'ultimo secolo circa.
Perché ci abbiamo messo così tanto? Preparatevi una tazza di tè: questa storia è una bomba.
Prince Rupert's drops
Toughened glass is a bit like electricity. We discovered it before we knew what it
was.
Just as some Greek bloke was
conducting experiments with static electricity in 600 BC, so our 17th-century forbears were playing around with toughened glass in the form of disposable novelties.
Queste novità erano note come lacrime batave, lacrime olandesi o gocce del principe Rupert, dal nome del principe Rupert del Reno, che per primo portò queste curiosità all'attenzione della corte britannica.
Le gocce del Principe Rupert assomigliavano un po' a lacrime o girini. Erano sfere di vetro bulbose che si assottigliavano in una sottile coda.
Fin qui, un ovvio prodotto di scarto del processo di fabbricazione del vetro. Ma le gocce di Prince Rupert non hanno attirato l'attenzione scientifica perché sembravano ranocchie: in realtà, nascondevano alcuni curiosi segreti.
L'estremità bulbosa era resistente come vecchi stivali. Bastava dargli un bel colpo con un martello e non avrebbe quasi registrato l'assalto.
Già solo questo era qualcosa di straordinario. In un'epoca in cui il vetro si sarebbe frantumato al solo pensiero di deriderlo, un oggetto di vetro praticamente indistruttibile era una vera e propria meraviglia scientifica.
Ma non era indistruttibile. Perché se si fosse spezzata la sottile estremità, si sarebbe frantumato in innumerevoli piccoli pezzi, come se fosse scomparso nel nulla.
Re Carlo, la Royal Society e i Romani
Come potete immaginare, questo trucco da festa suscitò grande stupore nelle menti del XVII secolo. Di certo sbalordì anche re Carlo II, che, dopo aver assistito al trucco magico, convocò la Royal Society per indagare.
I più grandi scienziati del XVII secolo si riunirono, misero in comune tutte le loro conoscenze e risorse e scoprirono ciò che probabilmente hai già capito.
Le gocce del principe Rupert erano semplicemente delle gocce di vetro caldo che erano state rapidamente raffreddate in acqua fredda. Con ogni probabilità, furono scoperte per caso e potrebbero essere state di dominio pubblico nell'industria vetraria fin dall'epoca romana.
Potete immaginare che la scoperta sia andata più o meno così. Un goffo soffiatore di vetro stava lavorando alacremente, creando un vaso, una pipa o un soprammobile. Maldestro com'era, lasciò cadere un pezzettino di vetro fuso in un secchio ai suoi piedi.
Quel goffo soffiatore di vetro aveva inavvertitamente inventato il vetro temperato. Prendendo del vetro molto caldo e riducendone rapidamente la temperatura, ne modificò la struttura molecolare. Il vetro era ora sotto stress, il che significava che era diventato estremamente resistente, ma soggetto a frantumarsi in modo esplosivo se maneggiato male.
All'epoca, però, queste proprietà non erano ancora del tutto comprese. Bisognerà aspettare il XIX secolo perché qualcuno si renda conto che il meccanismo alla base delle gocce del Principe Rupert poteva avere uno scopo pratico.
Francois Royer de la Bastie e il metodo della tempera liquida
Sappiamo solo tre cose sulla vita di François Barthélemy Alfred Royer de la Bastie. La prima è che aveva un nome incredibile. La seconda è che risiedeva a Parigi. E la terza è che gli viene attribuito lo sviluppo del primo processo industriale di tempra del vetro.
Il metodo di Bastie prevedeva di riscaldare il vetro fino a quasi raggiungere il punto di fusione, per poi raffreddarlo in un bagno di olio o grasso riscaldato.
Il materiale risultante era molto più resistente del vetro tradizionale e, cosa fondamentale, non aveva bisogno di avere la forma di un girino.
Non sarebbe esagerato definire Bastie il padre della moderna tempra del vetro. Nonostante alcune modifiche alla formula, oggi utilizziamo un processo di tempra simile.
Bastie first received a patent for his method in England in 1874. In a later US patent, he espouses the benefits of his new glass in no uncertain terms:
"Gli oggetti costruiti in questo modo resisteranno efficacemente agli urti violenti e all'azione dell'acqua calda, e persino del fuoco, e non sono soggetti a scheggiature ai bordi. Sarà evidente che questo processo può essere applicato alla fabbricazione di vasi decorati in qualsiasi modo desiderato."
Gli intraprendenti presero l'invenzione di Bastie e la sfruttarono. Seguirono altri processi e brevetti, tra cui, in 1877, un metodo che prevedeva il raffreddamento del vetro caldo in stampi anziché in olio.
L'industrializzazione del vetro temperato
Il XX secolo è stato un'epoca di rapida innovazione. In pochi anni, il mondo è riuscito a mandare un uomo sulla Luna, inventare il microchip e rivoluzionare i trasporti con automobili veloci e convenienti.
E fu l'ascesa dell'automobile a trasformare la produzione di vetro temperato da un'attività di nicchia a una potenza del settore.
Quando Bastie sperimentò il vetro temperato alla fine degli anni '80, non pensava certo ai parabrezza delle auto. Come si evince dal suo brevetto americano del 1881, si occupava principalmente della produzione di "articoli per il servizio da tavola".
Infatti, dedica un intero paragrafo a descrivere come questi oggetti potessero essere decorati. Potrebbero, dice, essere "colorati, dorati o rivestiti con metalli di qualsiasi colore desiderato, oppure disegni o fiori possono essere stampati su di essi con colori vetrosi", e così via.
Ma quando le automobili presero il sopravvento sulle nostre strade e si sviluppò la produzione di vetro temperato, l'industria automobilistica in rapida crescita iniziò a prenderne atto.
Henry Ford was among the first to use tempered glass in car production. In 1937, motivated by safety concerns, he
mandated the use of toughened glass for the side and rear windows of all Ford cars.
I parabrezza anteriori, tra l'altro, utilizzavano già vetro stratificato. Questo tipo di vetro di sicurezza fu introdotto nelle automobili Ford già nel 1919.
Negli anni '00, il vetro temperato era di uso comune in tutte le auto americane. Ben presto, altri settori ne raccolsero l'esempio. Gli architetti, ad esempio, notarono che il vetro temperato permetteva la costruzione di grandi edifici in vetro strutturalmente solidi, dando così inizio all'era dei grandi grattacieli in vetro.
Vetro temperato oggi
Oggigiorno, il vetro temperato e altre forme di vetro di sicurezza sono ovunque. Le loro proprietà di resistenza e sicurezza li rendono praticamente obbligatori in tutti i nuovi edifici nel Regno Unito.
Ma abbiamo fatto molta, molta strada per arrivare fin qui. Il moderno vetro temperato non sarebbe mai stato possibile senza il lavoro di goffi soffiatori di vetro romani, pionieristici colossi automobilistici americani e un intraprendente francese che ha contribuito a trasformare un trucco da festa in un'industria.
Noi di ToughGlaze siamo orgogliosi di dare il nostro piccolo contributo a questa affascinante storia e non vediamo l'ora di scoprire quale sarà il futuro del vetro.
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