Evolución de los Materiales: De la Edad de Piedra a la Nanotecnología
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La Evolución de los Materiales a Través de la Historia
Edad de Piedra, Cobre, Bronce y Hierro
La historia de la humanidad ha estado intrínsecamente ligada al uso de los materiales. Para su estudio, dividimos la historia en periodos, cuyos nombres hacen alusión a materiales: Edad de Piedra, Edad del Cobre, Edad del Bronce y Edad del Hierro. La Edad de Piedra se caracteriza por la utilización de materiales sencillos como huesos, barro, y herramientas como cuchillos, flechas y lanzas de sílex. El cobre se obtiene a partir de la malaquita o de la calcopirita (Edad del Cobre). El bronce se obtiene mezclando el cobre con pequeñas cantidades de estaño (Edad del Bronce). La tecnología de obtención del hierro, más complicada, fue la última en aparecer, a partir de determinados minerales como la limonita o la magnetita.
La Sociedad de Consumo y las Nuevas Necesidades
A lo largo del siglo XX, comenzaron a aparecer nuevas necesidades gracias al crecimiento económico. La sociedad de consumo hace que hoy nadie pueda prescindir de numerosos aparatos electrónicos para las labores domésticas, la comunicación o el transporte.
Avances en Electrónica y Construcción
En el terreno de la electrónica, los científicos buscan materiales que permitan sustituir al silicio. Recientemente se han desarrollado materiales orgánicos de segunda generación e inorgánicos que tienen las propiedades del silicio. En la construcción, la necesidad de materiales muy resistentes, que lleguen a soportar incluso terremotos de gran intensidad, o buenos aislantes, han llevado al uso de los composites.
La Corrosión: Un Desafío Constante
La corrosión es uno de los principales causantes de la destrucción de muchos de los materiales que se utilizan en las actividades humanas. Se debe a que los metales utilizados no son estables, ya que han sido extraídos de minerales en los que están combinados, en forma de óxidos, carbonatos, sulfatos, etc. Por otro lado, los componentes atmosféricos, en especial el oxígeno, alteran la mayor parte de los materiales oxidándolos.
Fibra de Carbono: Resistencia y Ligereza
La fibra de carbono es un material formado por hilos de carbono trenzados. Su resistencia es tres veces superior a la del acero y su densidad 4,5 veces menor. Por eso es muy resistente y poco pesado, y apenas se altera por la corrosión y el fuego. La fibra de carbono se obtiene por carbonización. Hay muchos tipos, según la temperatura que se utiliza para obtenerla.
Superconductores: Eficiencia Energética
Los superconductores son una serie de materiales con elevada conductividad, resistencia y pérdidas de energía cercanas a cero. No se oponen al paso de la corriente eléctrica, sobre todo a temperaturas cercanas al cero absoluto (-273 ºC).
Nanotecnología: Aplicaciones y Potencial
Aplicaciones Energéticas
Se pueden conseguir baterías de más larga duración, fuentes de energía menos contaminantes y con mayor rendimiento. Las reacciones químicas de combustión y electrólisis pueden mejorar si se utilizan catalizadores con nanopartículas.
Aplicaciones en Diversas Industrias
Se están haciendo ensayos para alimentos que dan a los productos una apariencia de alimentos frescos y de calidad, bombillas eternas, etc.
Limitaciones y Riesgos de la Nanotecnología
Los átomos están formados por partículas, pero no se puede olvidar su naturaleza ondulatoria, de forma que se aceleran en determinadas condiciones y se pueden escapar a la manipulación. La nanotecnología es muy compleja y puede deparar sorpresas no solo positivas. Hay que tener en cuenta las condiciones sociales y éticas.
Gestión de Residuos: El Vertido Controlado
El vertido controlado es una solución que hoy en día continúa considerándose válida para el tratamiento y la eliminación de R.S.U. (Residuos Sólidos Urbanos), aunque no es la única. Para que los vertidos sean controlados, los vertederos deben estar situados sobre suelos impermeables o impermeabilizados de forma artificial, tener un sistema de recogida de líquidos que circulan por el vertedero y contar con un sistema de enterramiento que funcione con regularidad.