Arena inteligente

Una de las sensaciones más agradables del verano es pasear descalza por la playa y sentir la arena en las plantas de los pies. Lo que muchos paseantes quizá no sepan es que la humilde arena que pisan es la materia prima de muchos materiales que nos hacen la vida más fácil.

El componente fundamental de la arena es el cuarzo, SiO₂, fuente de los materiales que contienen el elemento químico silicio, cuyo símbolo es Si. Los más visibles son los vidrios, sustancias que en caliente pueden moldearse fácilmente, son transparentes, duros e inertes químicamente, es decir, no reaccionan con casi nada. Estas propiedades los hacen muy útiles para fabricar ventanas, recipientes de uso doméstico o material de laboratorio. La producción del vidrio se ha abaratado tanto que lo que hasta hace poco era un lujo que solo podían pagar los muy ricos, hoy es accesible a todo el mundo y lo usamos incluso para fabricar recipientes de un solo uso. No podemos olvidar que la obtención del vidrio, aunque barata, es muy costosa energéticamente, por lo que es muy importante reciclarlo.

La arena es también la materia prima para obtener el silicio puro, base de los microchips que son el corazón de todos los dispositivos electrónicos y componente fundamental de la mayor parte de las células solares, base de la energía ‘limpia’. Por ello, el silicio es el material clave en las revoluciones tecnológica y energética.

El gel de sílice es la forma ‘amorfa’, es decir, sin estructura ordenada, del compuesto SiO₂. Es inerte químicamente al igual que el cuarzo, que es la forma cristalina (ordenada) del SiO₂, pero, a diferencia del cuarzo, la sílice tiene una gran capacidad para absorber agua debido a su alta superficie, una propiedad de gran importancia. Es un polvo tan, tan fino, que un gramo de gel de sílice puede tener una superficie de 800 metros cuadrados. Por ello, cuando se quiere mantener seco algún objeto, como bolsos, relojes o material electrónico, se ponen en su interior o en las cajas donde se guardan una bolsitas que contienen bolitas de gel de sílice.

Cuando la sílice se prepara en forma de hilos, se obtiene la fibra de vidrio, que se emplea tanto como aditivo en materiales de construcción, dado que es un excelente aislante acústico, térmico y eléctrico, como para reforzar carrocerías de automóviles o palos de golf y hacer recubrimientos de cascos de barcos y tablas de surf. La fibra óptica, una de las protagonistas de la transformación de las comunicaciones, es una clase especial de fibra de vidrio cuyo componente fundamental es también la sílice.