Nuevos materiales. Abdel El idrissi 1º B.

Definición.

Muchas veces al crear un nuevo material, se produjo un gran cambio tecnológico a nivel mundial, cambiando a su vez la vida cotidiana de las personas, en su mayoría de las veces mejorando las cosas.

Los diseñadores de nuevos materiales utilizan sistemas de simulación por ordenador para calcular la estructura molecular que tendría cierta combinación de átomos y deducir de ella sus propiedades físicas y químicas.

Clasificación.

Los materiales se clasifican en cinco grandes familias: metales, semiconductores, cerámicos, polímeros y composites.

Metales: Se denominan a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad, poseen densidad elevada y gran tenacidad, ductilidad, etc. Algunos se comportan como super conductores a muy bajas temperaturas y otros tienen propiedades magnéticas.

Los metales poseen ciertas propiedades físicas características: La mayoría de ellos son de color grisáceo, pero algunos presentan colores distintos. Algunos de los metales más utilizados son:

El aluminio: Se trata de un metal no ferroso. Es de los metales más utilizados, por ser muy dúctil y maleable, lo que hace que se trabaje fácilmente. Es materia prima para envases de bebidas, papel de aluminio, menaje de cocina, láminas, cubiertas y carpintería metálica, aviones. Como metal se extrae del mineral conocido con el nombre de bauxita y es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre.

El zinc: Se utiliza en la fabricación de pilas y, debido a su resistencia a la corrosión, en revestimientos para evitar su oxidación, y en aleaciones para latón y bronce. La industria lo emplea para fabricar pinturas, colorantes, conservantes de la madera o ungüentos. El zinc es el 23º elemento más abundante en la corteza terrestre.

El níquel: Forma aleaciones con hierro, cobre, cromo o zinc de múltiples usos. La mayor parte del níquel comercial se emplea en el acero inoxidable. También es importante en monedas como sustituto de la plata. El níquel finamente dividido se emplea como catalizador de hidrogenación. Constituye cerca de 0.008% de la corteza terrestre y 0.01% de las rocas ígneas.

El litio: Es el metal más ligero, se aprovecha principalmente para espesar lubricantes. Algunos de sus compuestos se usan en la elaboración de esmaltes para porcelana, para alargar la vida y el rendimiento en pilas alcalinas y en soldaduras autógenas y para latón. El litio es un elemento moderadamente abundante.

El estaño: Con él se fabrican materiales para soldadura. Es un metal plateado, maleable, que no se oxida fácilmente con el aire y es resistente a la corrosión. Es uno de los componentes de la hojalata para los envases de bebidas o el recubrimiento interior de latas de bebida, alimentos o aerosoles. Combinado con el carbono, forma compuestos orgánicos, necesarios en la fabricación de plásticos, cañerías, pinturas etc.

Semiconductores.

Son materiales que se comportan como conductores o como aislantes dependiendo de la temperatura del ambiente en el que se encuentren, y que constituyen la base de la industria electrónica. El más usado es el silicio.

Cerámicos.

Los cerámicos son compuestos, cuyos átomos se unen químicamente mediante enlaces iónicos y covalentes. Suelen ser óxidos o carburos. Son materiales no orgánicos ni metálicos. Son frágiles y presentan muy baja conductividad eléctrica y térmica que se utilizan como aislantes. Se distinguen cerámicas convencionales (barro, vidrio, etc.) y avanzadas (fibra óptica, placas de naves espaciales, etc.).

Polímeros.

Son la unión de pequeñas moléculas llamadas monómeros. Tienen baja densidad y temperatura de fusión. Son uno de los materiales más recientes. Suelen obtenerse del petróleo. Entre ellos están los plásticos, que so ligeros, impermeables, baratos y muy resistente a la corrosión. Es necesario reciclarlos, ya que son muy contaminantes.

El caucho o goma natural obtenido del látex del árbol del caucho es un polímero derivado de un hidrocarburo. Se utiliza generalmente en los neumáticos de coches.

La silicona es otro polímero que se utiliza en lubricantes, impermeabilizantes, adhesivos; y, en medicina.

Composites.

Son materiales sintéticos que están compuestos por moléculas de elementos variados (metales, cerámicos y polímeros). Se componen de varios tipos de refuerzos: fibras cortas, largas o partículas. La matriz le da volumen y protege a las fibras. Al ser materiales resistentes y de bajo peso, se utilizan en chasis y carrocerías de coches, motos o aviones.

No se conoce su durabilidad con precisión, ya que son materiales muy recientes y se empiezan a emplear en construcciones de edificios que pueden ser más duraderos que el hormigón y el acero.

Cuando inventaron el bronce, el hierro, el acero, el petróleo, los plásticos surgieron grandes cambios. Hoy en día, debido a los avances en física, química e informática, la creación de nuevos materiales se ha convertido en algo más que esperanzador.