Los vidrios llamados fotosensibles están formados normalmente de aluminosilicatos de litio a los que se les añaden compuestos metálicos de plata, cerio y otros. Cuando incide sobre ellos luz de alta energía (UV), la radiación produce ocurren estas reacciones de oxidación-reducción inducidas por la luz:
Ce4+ + hν ⟶ Ce3+ + e–
Ag+ + e– ⟶ Ag
Se forma muy poca cantidad de plata, pero si se aplica calor la transformación se intensifica y la plata forma agregados de color marrón oscuro. Gracias a estos se pueden crear imágenes. Basta colocar un negativo sobre el vidrio fotosensible e irradiarlo con luz ultravioleta. Esta pasará más por las partes claras y menos por las oscuras. En el vidrio se habrá formado lo que se llama una imagen latente, llamada así porque no se ve hasta que se realiza el revelado. El revelado consiste en este caso en calentar el vidrio a más de 500 oC. Poco a poco se irá visualizando la imagen.
Cambiando la composición del vidrio la imagen puede resultar con cierta coloración. También se le puede dar cierto carácter tridimensional superponiendo varias capas de vidrio. Otra forma de crear la imagen es dibujarla directamente con un láser UV. En la imagen de cabecera se ve uno de los resultados obtenidos en el año 1900.
Hubo un tiempo en que este sistema fotográfico estuvo de moda y se vendían cajas de placas de vidrio fotosensible como esta:
Fotoformado
Esta propiedad de los vidrios fotosensibles se puede aprovechar también para hacer grabados químicos en el vidrio mediante un proceso llamado fotoformado. Si se coloca una plantilla sobre la superficie de vidrio fotosensible y se expone a luz UV, se producirán en las zonas irradiadas los aglomerados de plata metálica que se han mencionado. Si se calienta el vidrio a la temperatura adecuada, se ha comprobado que estos aglomerados actúan como nucleadores de cristales de metasilicato de litio (Li2SiO3). Luego se le añade ácido fluorhídrico.
Este ácido ataca a los vidrios con relativa facilidad, pero mucho más fácilmente al metasilicato de litio porque forma con él los compuestos solubles LiF y H2SiF6. Por lo tanto, si una superficie de vidrio en la que se ha formado una imagen latente por irradiación y se ha calentado para obtener metasilicato de litio en las zonas irradiadas se baña en una disolución de HF, la imagen latente queda grabada. Se pueden crear así grabados muy precisos. Se han llegado a troquelar decenas de miles de agujeros en un vidrio fotosensible del tamaño de un sello postal.
En esta imagen puede verse una obra de arte de vidrio fotosensible:
Fuentes
- G. A. Sycheva. Glass Phys. Chem. 25 (1999) 501-511.
- K. Tantawi: Fabricating Microfluidic Structures from Photodefinable Glass. Google Sites.
- C. Zheng et al. Appl. Phys. A 121 (2015) 163-177. DOI: 10.1007/s00339-015-9403-x.
- Imégenes: cabecera: Wikimedia Commons; interior: Dnalor 01, CC BY-SA 3.0. Wikimedia Commons. Devil’s Cascade (I0002344).tif; Flickr: John Penman.
