El plateado es el proceso químico de recubrir un sustrato no conductor, como el vidrio , con una sustancia reflectante para producir un espejo . Si bien el metal suele ser plata , el término se utiliza para la aplicación de cualquier metal reflectante.
Los espejos domésticos más comunes son "plateados por detrás" o "de segunda superficie", lo que significa que la luz llega a la capa reflectante después de pasar a través del vidrio. Se suele aplicar una capa protectora de pintura para proteger la parte trasera de la superficie reflectante. [1] Esta disposición protege la frágil capa reflectante de la corrosión, los arañazos y otros daños. [2] Sin embargo, la capa de vidrio puede absorber parte de la luz y provocar distorsiones y aberraciones ópticas debido a la refracción en la superficie frontal, y múltiples reflejos adicionales sobre ella, dando lugar a "imágenes fantasma" (aunque algunos espejos ópticos como Mangins , se aprovechan de ello).
Por lo tanto, los espejos ópticos de precisión normalmente tienen un revestimiento frontal plateado o de primera superficie , lo que significa que la capa reflectante está en la superficie que da a la luz entrante. El sustrato normalmente proporciona solo soporte físico y no necesita ser transparente. Se puede aplicar una capa protectora transparente dura para evitar la oxidación de la capa reflectante y el rayado del metal. Los espejos con revestimiento frontal alcanzan reflectividades del 90 al 95 % cuando son nuevos.
El Egipto ptolemaico había fabricado pequeños espejos de vidrio respaldados por plomo , estaño o antimonio . [4] A principios del siglo X, el científico persa al-Razi describió formas de platear y dorar en un libro sobre alquimia , [ cita requerida ] pero esto no se hizo con el propósito de hacer espejos.
Los primeros espejos recubiertos de estaño se fabricaron en Europa en el siglo XV. El papel de aluminio fino que se usaba para platear los espejos se conocía como "tain". [5] Cuando los espejos de vidrio se empezaron a utilizar ampliamente en Europa durante el siglo XVI , la mayoría estaban plateados con una amalgama de estaño y mercurio , [6]
En 1835, el químico alemán Justus von Liebig desarrolló un proceso para depositar plata en la superficie posterior de un trozo de vidrio; esta técnica ganó amplia aceptación después de que Liebig la mejorara en 1856. [7] [8] El proceso fue refinado y facilitado por el químico Tony Petitjean (1856). [9] Esta reacción es una variación del reactivo de Tollens para aldehídos. Se mezcla una solución de diaminplata(I) con un azúcar y se rocía sobre la superficie del vidrio. El azúcar es oxidado por la plata(I), que a su vez se reduce a plata(0), es decir, plata elemental , y se deposita sobre el vidrio.
En 1856-1857 Karl August von Steinheil y Léon Foucault introdujeron el proceso de depositar una capa ultrafina de plata en la superficie frontal de una pieza de vidrio, creando los primeros espejos de vidrio de primera superficie de calidad óptica , reemplazando el uso de espejos metálicos de espéculo en los telescopios reflectores . [10] [ enlace muerto ] Estas técnicas pronto se convirtieron en estándar para el equipo técnico.
Un proceso de deposición al vacío de aluminio inventado en 1930 por el físico y astrónomo de Caltech John Strong hizo que la mayoría de los telescopios reflectores pasaran a utilizar aluminio. [11] Sin embargo, algunos telescopios modernos utilizan plata, como el telescopio espacial Kepler . La plata del espejo Kepler se depositó mediante evaporación asistida por iones . [12] [13]
El plateado tiene como objetivo producir un recubrimiento no cristalino de metal amorfo (vidrio metálico), sin artefactos visibles en los límites de grano. Los métodos más comunes en uso actual son la galvanoplastia , la deposición química "por proceso húmedo" y la deposición al vacío .
La galvanoplastia de un sustrato de vidrio u otro material no conductor requiere la deposición de una capa fina de material conductor pero transparente, como el carbono. Esta capa tiende a reducir la adhesión entre el metal y el sustrato. [2] (pp 3 y 107) La deposición química puede dar como resultado una mejor adhesión, directamente o mediante un pretratamiento de la superficie.
La deposición al vacío puede producir un recubrimiento muy uniforme con un espesor controlado con mucha precisión. [2]
La capa reflectante de un espejo de segunda superficie, como un espejo doméstico, suele ser plata real. Un proceso "húmedo" moderno para el recubrimiento de plata trata el vidrio con cloruro de estaño (II) para mejorar la unión entre la plata y el vidrio. Se aplica un activador después de que se haya depositado la plata para endurecer los recubrimientos de estaño y plata. Se puede agregar una capa de cobre para una mayor durabilidad. [14]
La plata sería ideal para espejos de telescopios y otras aplicaciones ópticas exigentes, ya que tiene la mejor reflectividad inicial de la superficie frontal en el espectro visible. Sin embargo, se oxida rápidamente y absorbe el azufre atmosférico para crear una capa oscura de baja reflectividad.
El "plateado" de los instrumentos ópticos de precisión, como los telescopios, suele ser de aluminio. Aunque el aluminio también se oxida rápidamente, la fina capa de óxido de aluminio (zafiro) es transparente, por lo que el aluminio subyacente de alta reflectividad permanece visible.
En el plateado moderno de aluminio, se coloca una lámina de vidrio en una cámara de vacío con bobinas de nicromo calentadas eléctricamente que pueden evaporar el aluminio. En el vacío, los átomos de aluminio calientes viajan en línea recta. Cuando chocan con la superficie del espejo, se enfrían y se adhieren.
Algunos fabricantes de espejos evaporan una capa de cuarzo o berilia sobre el espejo; otros lo exponen a oxígeno puro o aire en un horno para que forme una capa resistente y transparente de óxido de aluminio .
Los primeros espejos de vidrio recubiertos de estaño se produjeron aplicando una amalgama de estaño y mercurio al vidrio y calentando la pieza para evaporar el mercurio.
El "plateado" de los instrumentos infrarrojos suele ser oro. Tiene la mejor reflectividad en el espectro infrarrojo y una alta resistencia a la oxidación y la corrosión. Por el contrario, se utiliza una fina capa de oro para crear filtros ópticos que bloquean los rayos infrarrojos (reflejándolos hacia la fuente) mientras dejan pasar la luz visible.
Episodio 305 filmado en Verrerie-Walker.
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