A explosão da nave Columbia (início de fevereiro, 2003) ainda choca e os seus motivos não foram completamente identificados. Inicialmente, considerou-se que a falha estaria na camada cerâmica, termicamente isolante, que revestia a parte exterior da nave espacial. Embora hipóteses diferentes estejam sendo analisadas, é interessante nesta oportunidade falar um pouco sobre os materiais conhecidos como cerâmicas.
Cerâmica originou-se da palavra grega keramos, que significa oleiro ou olaria. Keramos, por sua vez, deriva do sânscrito, e quer dizer "queimar". Os antigos gregos aplicavam este termo quando mencionavam um "material queimado" ou barro (argila) queimado, provavelmente referindo-se aos primeiros objetos cerâmicos produzidos (jarros, pratos, tijolos) feitos de barro, que necessitam de calor para a obtenção de uma forma moldada permanente.
A argila, ou barro corresponde a partículas do solo terrestre com diâmetros menores que 0,005 mm. Estas partículas são constituída, sobretudo de quartzo (óxido de silício, SiO2) misturado a quantidades variadas de resíduos orgânicos ou detritos inorgânicos. São principalmente silicatos hidratados de alumínio e/ou magnésio (Al(e/ou Mg)xSinOy.n.mH2O) que perdem a água adsorvida ou da própria estrutura quando aquecidos.
Cerâmica é um nome que engloba um grande número de materiais. Pode-se, entretanto, afirmar que cerâmicas são materiais refratários, isto é, possuem a propriedade de não se deformarem e nem se alterarem quimicamente mesmo quando submetidos a altas temperaturas, o que possibilita aplicações variadas desde a Antiguidade.
Geralmente são resistentes à oxidação, são duros, isolantes térmicos e elétricos. Acrescente a todas essas propriedades a capacidade de poderem ser decoradas com cores e desenhos variados, favorecendo o seu uso em peças finas.
Algumas aplicações
Uso comum: cimentos, tijolos, vidros, louças, ladrilhos, lentes especiais e equipamentos eletrônicos domésticos.
Setor automotivo: conversores catalíticos, filtros, sensores, válvulas e anéis de pistão.
Medicina: juntas ortopédicas, restaurações dentárias e implantes de ossos.
Computadores e industrias de comunicação: isolantes, resistores, supercondutores, capacitores, fibras ópticas e lasers.
Indústria aeroespacial: incluindo o uso específico dos chamados "ladrilhos" como protetores térmicos para o revestimento externo dos foguetes.
De fato, uma das aplicações mais interessantes da baixa condutividade térmica das cerâmicas consiste em seu uso nos ônibus espaciais.
Um veículo como o ônibus espacial Columbia ao reentrar na atmosfera terrestre sofre um imenso atrito e tem sua temperatura exterior extremamente elevada, chegando a atingir valores acima de 1600 oC. Porém, o corpo do foguete é feito de alumínio, que funde a 660 oC. Em tais circunstâncias, torna-se necessário um revestimento que evite a passagem do calor externo ao interior da nave, protegendo a carcaça, os tripulantes e os equipamentos.
Quase todo o exterior do ônibus espacial é coberto com ladrilhos cerâmicos feitos com fibras de SiO2 amorfo, de alta pureza. No caso do Columbia, a cerâmica pode ou não estar envolvida na explosão. O fato é que, realmente, alguns ladrilhos se descolaram e não conseguiram cumprir sua função.