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Protector solar para rascacielos

El vidrio arquitectónico recibe un recubrimiento especial mediante pulverización catódica bajo vacío

La tecnología de capas finas asistidas por vacío produce superficies extremadamente finas con propiedades muy especiales. Esta tecnología se utiliza, por ejemplo, para refinar paneles de vidrio para rascacielos y componentes electrónicos.

Las enormes fachadas de vidrio son una de las características de la arquitectura de rascacielos moderna. Estas están diseñadas para permitir que la luz del sol entre de lleno en los edificios. Y aunque entre la luz del sol, su interior apenas se calienta. Un recubrimiento especial de los paneles deja pasar la luz, pero bloquea los rayos de alta intensidad energética y, a la vez, inhibe la pérdida de calor a bajas temperaturas.

Capas de grosor nanométrico

Las capas se aplican mediante pulverización catódica. Esto permite a los materiales de soporte recibir capas de metal, óxidos, nitruros y otros compuestos. Las capas son extremadamente finas, micrométricas e incluso nanométricas. Entre los materiales que se utilizan para ofrecer protección solar y aislamiento térmico al vidrio arquitectónico se encuentran el óxido de estaño, el oro, la plata y el cobre. Otros materiales permiten fabricar pantallas planas y táctiles extremadamente delgadas.

La pulverización catódica se lleva a cabo en una cámara de vacío. El material de recubrimiento (objetivo) está colocado de forma opuesta a la pieza de trabajo (sustrato) que se va a recubrir. A continuación, la cámara se evacua y se introduce un gas inerte, generalmente argón. Al mismo tiempo, se aplican varios cientos de voltios.

Billar atómico

El alto voltaje provoca que los iones de argón golpeen con una energía enorme el objetivo. Como bolas de billar, desprenden los átomos del material de recubrimiento mediante una cascada de impactos. Los átomos desprendidos flotan hasta el sustrato, en el que se condensan como el vapor de agua en el espejo del baño en una fina capa.

El uso de campos magnéticos adicionales en la pulverización catódica por magnetrón permite eliminar más rápidamente el material del objetivo y acelerar el proceso. Durante la pulverización catódica, la presión de funcionamiento en la cámara de vacío no supera los 0,1 milibares. De este modo, el «vapor de material» llega al sustrato de forma descontrolada y sin impurezas. En estas condiciones, se forman capas extremadamente finas, homogéneas y, al mismo tiempo, suaves, densas y adherentes, incluso en paneles de vidrio de varios metros de altura.
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El Burj Khalifa de Dubái, que abrió sus puertas en 2010, es actualmente el edificio más alto del mundo y tiene una altura total de 830 metros, con 163 pisos útiles. Pero los rascacielos son cada vez más altos: cerca de Jeddah, en la costa oeste de Arabia Saudí, se está construyendo la torre Jeddah. Cuando las obras hayan finalizado, este gigantesco proyecto medirá 1007 metros. Su inauguración está prevista para el año 2020.

Desde el punto de vista técnico, pueden construirse rascacielos de entre 1,5 y 2 kilómetros de alto. Sin embargo, toda su estructura debe utilizarse para sostener el edificio, de manera que apenas resulta posible utilizarlo como edificio. Con el desarrollo de los nuevos materiales artificiales de construcción, este problema podría quedar resuelto.

El ser humano lleva miles de años queriendo construir edificios que se eleven hasta el cielo. Un ejemplo de ello es la pirámide de Guiza, en Egipto, construida alrededor del año 2500 a.C. y que en su momento midió 146 metros. En Italia, en la Edad Media se construían esbeltas torres en Bolonia y San Gimignano que alcanzaban los 97 metros de altura. Los rascacielos son edificios que miden más de 150 metros. El primer rascacielos del mundo fue el Singer Building, de 187 metros, que terminó de construirse en Nueva York en 1908.