Para apreciar realmente cómo se puede utilizar el vidrio estructuralmente, hay que visitar el número 233 de South Wacker Drive, en el centro de Chicago. Y más exactamente, pásense por el piso 103 de la Torre Willis, nueva denominación desde julio de 2009 de la famosa Torre Sears (el edificio más alto de los Estados Unidos de Norteamérica), a unos 412 metros de altura por encima de South Wacker. Una vez allí, den unos pasos hacia el muro en el lado oeste, en el que falta la fachada. Luego den una paso más, como si fueran a tirarse...
Se verán en un suelo de vidrio, suspendido por encima de la acera, que está muchos metros abajo. Si les resulta insoportable ver lo que hay bajo sus pies, miren al frente o hacia arriba: las paredes también son vidrio, al igual que el techo. Han entrado en una cabina totalmente transparente, una de las cuatro que sobresalen 1’3 metros de la torre, colgando de vigas voladizas de acero por encima de sus cabezas. Las paredes de vidrio están enganchadas a las vigas y al suelo de vidrio con pernos. Pero lo que realmente les está salvando de despeñarse es el propio vidrio.
Las cabinas, que se inauguraron hace poco como parte de una renovación completa del mirador de la torre, se encuentran entre los proyectos más recientes y, si se permite, extravagantes que utilizan el vidrio como elemento de carga.
Pero todas las estructuras de vidrio tienen al menos algo de arriesgado, como si estuvieran dando una respuesta desafiante a la pregunta de “no se puede hacer eso con vidrio, ¿verdad?”
Sí que se puede. Ingenieros, arquitectos y fabricantes, ayudados por científicos expertos en materiales y diseñadores de programas informáticos, están construyendo fachadas vertiginosas, bóvedas arqueadas y delicados cubos, pasarelas y escalinatas, hechos prácticamente sólo de vidrio. Se lamina el vidrio con polímeros para hacer que las vigas y otros componentes sean más fuertes y más seguros (cada una de las planchas de vidrio de la Torre Willis es un sándwich de cinco capas) y se analiza cada centímetro cuadrado de los diseños para asegurarse de que las tensiones se ajustan a unos límites precisos. Y se está experimentando con nuevos materiales y métodos que, algún día, podrían desembocar en estructuras de vidrio en las que no habrá ni rastro de metal u otros materiales.
“En definitiva, lo que todos estamos intentando conseguir es una estructura sólo de vidrio”, explica James O’Callaghan, de la firma Eckersley O’Callaghan Structural Design, que ha diseñado los que son quizá los proyectos de vidrio más conocidos del mundo: las escalinatas que constituyen el sello distintivo de todas las tiendas Apple.
A lo largo de este proceso se han dado cuenta de una cosa: “el vidrio es como cualquier otro material”, comenta John Kooymans de la empresa de ingeniería Halcrow Yolles, que ha diseñado las cabinas de la Torre Willis de Chicago. El vidrio es un material que existe desde hace milenios. Aunque se puede fabricar de innumerables formas para que tenga un número infinito de usos específicos (conducir la luz si está en fibras, por ejemplo, o servir como refuerzo para los circuitos electrónicos, como en la pantalla de un ordenador portátil), los proyectos estructurales utilizan casi exclusivamente vidrio sodocálcico, compuesto principalmente por carbonato de sodio, piedra caliza y sílice.
“La composición básica del vidrio sodocálcico no ha variado mucho desde hace años”, explica Harrie J. Stevens, Director del Centro de Investigación del Vidrio de la Universidad Alfred, del estado de Nueva York. Es el mismo vidrio, más o menos, que se utiliza para las ventanas de las casas y los tarros de mermelada del frigorífico.
El vidrio puro es muy fuerte. Pero al igual que un coche nuevo cuyo valor se desploma en cuanto sale del concesionario, el vidrio empieza a perder fuerza desde el instante en que se fabrica. Comienzan a formarse pequeñas fisuras o grietas cuando entra en contacto con otras superficies o incluso con el vapor de agua y el dióxido de carbono.
Carlo G. Pantano, Catedrático de Ciencias de Materiales en la Universidad Estatal de Pensilvania explica que hasta una molécula de gas puede romper un enlace de silicio y oxígeno en el vidrio, lo que genera un defecto. Aunque el vidrio es muy fuerte cuando está comprimido, la tensión hace que estas pequeñas fisuras, antes mencionadas, empiecen a crecer, enlace a enlace. A diferencia del acero u otros materiales, el vidrio no se deforma ni da ningún tipo de aviso de que se va a romper. Si se produce una rotura, mantener la integridad de la estructura es vital para la seguridad de la gente que esté encima o debajo.
Ahí es donde entra en juego la laminación. En un proyecto típico, se unen planchas de vidrio con delgadas capas intermedias de polímeros. Las capas intermedias lo hacen más fuerte y, en caso de que una de las capas de vidrio se rompa, mantiene la estructura unida y evita que caigan los trozos. Las personas que construyen con vidrio están deseando que llegue el día en el que sus estructuras no se vean estorbadas por metal u otros materiales. “Mi objetivo siempre ha sido reducir la cantidad de añadidos al vidrio”, señala O’Callaghan, cuyas escalinatas de Apple utilizan acero inoxidable y, algunas veces, titanio para unir los componentes de vidrio.
Ya hay ingenieros que están empezando a utilizar adhesivos para unir el vidrio directamente al vidrio. Lucio Blandini, un ingeniero que trabaja para Werner Sobek Engineering & Design en Stuttgart (Alemania), utilizó adhesivos para crear una fina cúpula de vidrio, de 8 metros de diámetro, para su tesis doctoral en un claro de la ciudad de Stuttgart.
Pero la fuerza y fiabilidad a largo plazo de los adhesivos no está demostrada, así que la mayoría de la gente que trabaja con vidrio piensa que una estructura pegada es una posibilidad todavía muy lejana.
“Tenemos demasiados abogados en este país”, comenta Lou Cerny de MTH Industries, que dirigió la instalación de la Torre Willis, antes Torre Sears. “Habrá que esperar un tiempo hasta que veamos algo así”.