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 habituales son "plateados" o de "segunda superficie", lo que significa que la luz llega a la capa reflectante después de atravesar el cristal. Generalmente se aplica una capa protectora de pintura para proteger la parte posterior de la superficie reflectante. [1] Esta disposición protege la frágil capa reflectante de la corrosión, rayones y otros daños. [2] Sin embargo, la capa de vidrio puede absorber parte de la luz y causar 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 el de Mangins , Toma ventaja de eso).
Por lo tanto, los espejos ópticos de precisión normalmente tienen "frontal plateado" o " primera superficie ", lo que significa que la capa reflectante está en la superficie hacia la luz entrante. El sustrato normalmente proporciona sólo soporte físico y no necesita ser transparente. Se puede aplicar una capa dura, protectora y transparente 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 con respaldo de 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 necesaria ] pero esto no se hizo con el propósito de hacer espejos.
Los espejos estañados se fabricaron por primera vez en Europa en el siglo XV. El fino papel de aluminio utilizado para platear los espejos se conocía como "tain". [5] Cuando los espejos de vidrio se generalizaron por primera vez 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 una pieza de vidrio; esta técnica obtuvo amplia aceptación después de que Liebig la mejorara en 1856. [7] [8] El químico Tony Petitjean (1856) perfeccionó y facilitó aún más el proceso. [9] Esta reacción es una variación del reactivo de Tollens para aldehídos. Se mezcla una solución de diaminoplata(I) con 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 con calidad óptica , reemplazando el uso de espéculo metálico. Espejos en telescopios reflectores . [10] [ enlace muerto ] Estas técnicas pronto se convirtieron en estándar para los equipos técnicos.
Un proceso de deposición al vacío de aluminio inventado en 1930 por el físico y astrónomo de Caltech John Strong , llevó a que la mayoría de los telescopios reflectores cambiaran al aluminio. [11] Sin embargo, algunos telescopios modernos utilizan plata, como el telescopio espacial Kepler . La plata del espejo de Kepler se depositó mediante evaporación asistida por iones . [12] [13]
El plateado tiene como objetivo producir una capa no cristalina de metal amorfo (vidrio metálico), sin artefactos visibles en los límites de los granos. 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 delgada de material conductor pero transparente, como el carbono. Esta capa tiende a reducir la adhesión entre el metal y el sustrato. [2] (págs. 3 y 107) La deposición química puede dar como resultado una mejor adhesión, directamente o mediante un tratamiento previo 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 de plata auténtica. Un moderno proceso "húmedo" 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 y absorbe rápidamente el azufre atmosférico para crear un deslustre oscuro y de baja reflectividad.
El "plateado" de los instrumentos ópticos de precisión, como los telescopios, suele ser 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 de aluminio moderno, 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 golpean la superficie del espejo, se enfrían y se pegan.
Algunos fabricantes de espejos evaporan una capa de cuarzo o berilio sobre el espejo; otros lo exponen al oxígeno puro o al 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 del espectro infrarrojo y tiene 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 infrarrojos (reflejándolos hacia la fuente) mientras pasan la luz visible.
Episodio 305 filmado en Verrerie-Walker.
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