Dalla conoscenza della struttura cristallina (su base atomica o molecolare) degli elementi costituenti un determinato solido siamo in grado di prevederne il possibile comportamento fisico e chimico ancor prima di sottoporlo a specifiche prove sperimentali.
Il problema non e' pero' semplice come appare, dal momento che i vetri non possono essere ascritti ai solidi cristallini (almeno apparentemente) e tendono a manifestare proprieta' fisiche che sfuggono alle regole della Fisica dello Stato Solido e della Mineralogia.
D'altra parte, come dettagliato in Introduzione alla Meccanica del Continuo (con applicazioni di Scienza dei Materiali, calcolo strutturale e geotecnico), il vetro (o ancor meglio il solido vetroso) e' in realta' un liq
uido superraffreddato che mantiene una disposizione atomica o molecolare casuale e che, per il principio di stabilita' energetica, tende a devetrificare nel tempo. In altre parole, il vetro tende ad assumere nel tempo la forma policristallina, a scapito dello sviluppo di lente deformazioni che conducono alla fessurazione microscopica visibile in figura.
Eppure, nonostante tali apparenti limitazioni, il vetro ben si presta ad assumere ruoli strutturali, tenuto conto che le sue prestazioni possono essere modulate operando sia sugli agenti formatori (esempio: il biossido di silice) e sia sugli agenti modificatori (esempio: gli ossidi alcalini), tanto da manifestare:
- un elevato modulo elastico (addirittura superiore al calcestruzzo),
- una bassa soglia elastica,
- una rottura elasto-fragile,
- l'assenza della contrazione trasversale se sottoposto a trazione,
- un basso coefficiente di dilatazione termica,
- elevata resistenza a compressione (ancora paragonabile al calcestruzzo).
Cosa manca per diffonderlo come materiale strutturale? L'accoppiamento ideale con l'alluminio e non con l'acciaio, che conduce a risultati ottimali solo nel primo caso (si veda la simulazione ad elementi finiti).
Quest'ultima, si badi bene, e' solo un esercizio di stile nel quale e' simulato il comportamento di due profili a C laterali (in acciaio in alto e in alluminio sotto) connessi con altrettante lastre in vetro e sottoposti a compressioni esercitate sul piano orizzontale.
