Microesferas de vidrio


Las microesferas de vidrio son esferas microscópicas de vidrio fabricadas para una amplia variedad de usos en investigación , medicina , bienes de consumo y diversas industrias. Las microesferas de vidrio suelen tener entre 1 y 1000 micrómetros de diámetro, aunque los tamaños pueden oscilar entre 100 nanómetros y 5 milímetros de diámetro. Las microesferas de vidrio huecas, a veces denominadas microglobos o burbujas de vidrio , tienen diámetros que oscilan entre 10 y 300 micrómetros .

Las esferas huecas se utilizan como relleno ligero en materiales compuestos como espuma sintáctica y hormigón ligero . [1] Los microbalones dan a la espuma sintáctica su peso ligero, baja conductividad térmica y una resistencia a la tensión de compresión que supera con creces la de otras espumas. [2] Estas propiedades se explotan en los cascos de sumergibles y equipos de perforación de petróleo en aguas profundas, donde otros tipos de espuma implosionarían . Las esferas huecas de otros materiales crean espumas sintácticas con diferentes propiedades: los globos de cerámica, por ejemplo, pueden hacer un aluminio sintáctico ligeroespuma. [3]

Las esferas huecas también tienen usos que van desde el almacenamiento y la liberación lenta de productos farmacéuticos y trazadores radiactivos hasta la investigación del almacenamiento controlado y la liberación de hidrógeno . [4] Las microesferas también se utilizan en compuestos para rellenar resinas poliméricas para características específicas como peso, lijabilidad y superficies de sellado. Al fabricar tablas de surf, por ejemplo, los moldeadores sellan los espacios en blanco de espuma EPS con epoxi y microglobos para crear una superficie impermeable y fácil de lijar sobre la que se aplican los laminados de fibra de vidrio.

Las microesferas de vidrio se pueden fabricar calentando pequeñas gotas de vidrio soluble en agua en un proceso conocido como pirólisis por pulverización ultrasónica (USP), y las propiedades se pueden mejorar un poco mediante el uso de un tratamiento químico para eliminar parte del sodio . [5] El agotamiento del sodio también ha permitido el uso de microesferas de vidrio huecas en sistemas de resinas químicamente sensibles, como epoxis de larga duración o compuestos de poliuretano no soplados.

Las funcionalidades adicionales, como los revestimientos de silano, se agregan comúnmente a la superficie de las microesferas de vidrio huecas para aumentar la resistencia interfacial de la matriz / microesferas (el punto común de falla cuando se somete a tensión).

Se pueden producir microesferas de vidrio óptico de alta calidad para la investigación en el campo de los resonadores ópticos o cavidades . [6]


Micrografía SEM de una microesfera de vidrio en hormigón