Fundamentos de los Materiales: Propiedades, Clasificación y Sostenibilidad

¿Por qué es importante conocer los materiales que componen los objetos que utilizamos?

Es fundamental para poder apreciar la utilidad de dichos objetos, así como para afrontar su reutilización y reciclado una vez terminada su vida útil.

Diferencia entre materia prima y materiales

La materia prima es aquella que se encuentra en la naturaleza y a partir de la cual se producen los materiales para fabricar objetos. Históricamente, los primeros materiales utilizados fueron las piedras, debido a que eran fáciles de extraer de la naturaleza y resultaban útiles para cazar, fabricar viviendas y otras herramientas básicas.

¿Qué estudia la ciencia de los materiales?

Esta disciplina se encarga de estudiar los enlaces químicos que mantienen unidos a los átomos de los materiales y las estructuras que estos originan.

Clasificación de los materiales: Propiedades y usos

• Materiales metálicos: Son buenos conductores, deformables por su plasticidad y resistentes al esfuerzo mecánico y al paso del tiempo. Se usan en envases, edificaciones, máquinas y herramientas.
• Cerámicas y vidrios: Son materiales duros, estables y aislantes térmicos y eléctricos. Se emplean en la construcción, envases y diversas aplicaciones industriales.
• Materiales plásticos: Sus propiedades varían según su composición y se utilizan para fabricar una gran diversidad de objetos.
• Materiales pétreos: Se obtienen directamente de la naturaleza y se utilizan sin apenas transformación en la construcción.
• Fibras: Compuestas por largas moléculas que pueden entrelazarse y flexionarse. Tienen usos múltiples.

El modelo "de la cuna a la cuna" (Cradle to Cradle)

Este modelo consiste en añadir a las tres erres (reducir, reutilizar, reciclar) una cuarta: la regulación. En lugar de solo reducir el consumo de energía, debemos trabajar en el diseño del producto considerando todas sus fases, de manera que no sean necesarios gastos energéticos excesivos.

Ejemplo: Un edificio diseñado para aprovechar la iluminación natural en lugar de depender de la iluminación artificial.

Conductividad eléctrica: Conductores y aislantes

• Conductor eléctrico: Es un cuerpo que permite la transmisión de la corriente eléctrica a través de él.
• Aislante eléctrico: Es un material que no permite el paso de la corriente eléctrica.

¿Qué son los semiconductores?

Son materiales que conducen la corriente eléctrica peor que un conductor, pero mejor que un aislante. Es decir, se encuentran en una posición intermedia entre ambos.

Importancia de los nuevos materiales

Han hecho posible el desarrollo del transporte terrestre al mejorar la eficiencia y seguridad de automóviles y trenes ligeros. También han permitido avances en la navegación espacial y el uso de biomateriales en la medicina.

Aplicaciones de los superconductores

Se utilizan principalmente en la generación de campos magnéticos intensos, la fabricación de cables de conducción de energía eléctrica de alta eficiencia y en el sector de la electrónica avanzada.