Una nuova composizione di vetro germanosilicato creata con l'aggiunta di ossido di zinco ha proprietà buone per le applicazioni di lenti, secondo i ricercatori della Penn State. Questo segna la scoperta di una nuova famiglia di vetri.

I ricercatori hanno inventato una nuova famiglia di vetro al germanosilicato di zinco che ha un alto indice di rifrazione paragonabile a quello del vetro di germania puro. I campioni hanno anche mostrato un'elevata trasparenza, buone proprietà di schermatura dai raggi ultravioletti, e buona capacità di formatura del vetro, rendendoli adatti per applicazioni di lenti. Hanno pubblicato i loro risultati in un recente numero del Diario di solidi non cristallini .

Il vetro germanosilicato è essenziale nella produzione di amplificatori ottici, guide d'onda, e laser allo stato solido. "La motivazione per lo studio era la necessità di nuove composizioni di vetro che hanno un alto indice di rifrazione pur essendo ancora lavorabili su scala industriale, " disse Giovanni Mauro, professore di scienze e ingegneria dei materiali.

L'indice di rifrazione di un vetro ne determina l'uso.

"Il vantaggio di un indice di rifrazione elevato è la sua capacità di progettare lenti a basso spessore, " disse Ye Luo, dottorando in scienze e ingegneria dei materiali. Nella sintesi del vetro, però, raggiungere un indice di rifrazione elevato in genere ha alcuni ostacoli. L'ossido di piombo può farlo, ma richiede l'uso di materie prime tossiche. I costituenti senza piombo che incoraggiano un alto indice di rifrazione possono rendere il vetro molto più difficile da formare, oppure soggetti a cristallizzazione e quindi più opachi. Trovando l'equilibrio ottimale dell'ossido di zinco con gli altri componenti della composizione del vetro, i ricercatori hanno evitato questi problemi.

L'ossido di zinco ha mostrato proprietà di schermatura UV nei campioni dello studio. Questo non dovrebbe essere una sorpresa, Mauro ha detto, dato che la protezione solare inorganica è a base di ossido di zinco. Con schermatura UV, un vetro contenente ossido di zinco potrebbe essere utilizzato per applicazioni quotidiane come i finestrini delle auto o gli occhiali.

I campioni di vetro hanno anche mostrato proprietà di formatura favorevoli. Come un "bicchiere lungo, " le nuove composizioni possono essere formate in un intervallo di temperatura più ampio, rendendoli molto più semplici da manipolare durante la formazione. Questa proprietà, la resistenza alla cristallizzazione, e il minor costo dell'ossido di zinco rispetto alla germania rendono questa nuova composizione di vetro una scelta pratica per la produzione su larga scala, hanno detto i ricercatori.

I ricercatori hanno depositato un brevetto per il vetro germanosilicato contenente ossido di zinco.