Principios Fundamentales en Ciencia de Materiales y Tecnología

Problemas Clásicos de la Grecia Antigua

Teorema de Pitágoras

En un **triángulo rectángulo**, la **hipotenusa** al cuadrado es igual a la suma de los cuadrados de los **catetos**.

Duplicación del Cubo

Consiste en determinar el volumen de un cubo, siendo este el doble del volumen del cubo inicial.

Trisección del Ángulo

Consiste en intentar dividir un **ángulo** de 90º en tres ángulos de 30º, utilizando únicamente una **regla no graduada** y un **compás**. Esto es **imposible** de lograr con estas herramientas básicas, a menos que se utilicen líneas auxiliares que permitan su construcción.

Posturas y Debates en Tecnología y Filosofía

Cibernética

Se refiere al **avance tecnológico** que permite la creación de una **inteligencia artificial** que puede llegar a ser igual o incluso superior a la de su propio creador.

Filosofía

Se refiere al **pensamiento** sobre todo lo que rodea al sujeto. Es específico de cada persona o grupo de personas que siguen el mismo movimiento. La **filosofía** solo afecta a la persona en su forma de pensar y puede llegar a influir en su forma de vida.

Clasificación de Materiales

Cerámicos

Son **sustancias inorgánicas** compuestas por metales y no metales con **unión iónica** y **covalente**. Su característica fundamental es que son consolidados en estado sólido mediante **tratamientos térmicos** a altas temperaturas.

Polímeros

Están formados por largas **cadenas de moléculas orgánicas** o redes. Se forman por la unión de moléculas más pequeñas llamadas **monómeros**.

Metales

Son **sustancias inorgánicas** compuestas principalmente por metales, aunque pueden contener no metales. Poseen **alta densidad**, son buenos **conductores de electricidad y calor** y se encuentran en estado sólido en la naturaleza, excepto el mercurio. Poseen ciertas propiedades:

• Maleabilidad: Capacidad de los metales de transformarse en **láminas** al ser sometidos a **esfuerzos de compresión**.
• Ductilidad: Propiedad de los metales de moldearse en **alambres e hilos** al ser sometidos a **esfuerzos de tracción**.
• Tenacidad: Resistencia que presentan los metales a **romperse** o a recibir **fuerzas bruscas** (golpes, etc.).
• Resistencia Mecánica: Capacidad para resistir **esfuerzos de tracción, compresión, torsión y flexión** sin deformarse ni romperse.

Materiales Compuestos

En la **ciencia de los materiales**, un **material compuesto** es la unión de dos o más materiales, obteniendo una combinación de propiedades que no es posible hallar en un material original.

Criterios de Diseño en Materiales y Tecnologías

Relación Rendimiento/Peso (R/P): **Aumentar la resistencia mecánica** y **disminuir el peso/densidad**.

• Aumentar la **maquinabilidad** con **tenacidad**.
• Aumentar la **resistencia mecánica** sin perder la **conformabilidad**.
• Aumentar la **isotropía en propiedades mecánicas**.

Mecanismos de Endurecimiento

• Reducción de grano.
• Deformación en frío.
• Transformación de fase.
• Precipitación por segunda fase.
• Solución sólida.

Propiedades Térmicas

• Capacidad Calorífica: C = ΔR/ΔT
• Coeficiente de Expansión Térmica Lineal: ΔL/L = αL * ΔT
• Conductividad Térmica: Q = k * (ΔT/Δx)