Nous Materials: Aplicacions i Avantatges

Nous Materials

Necessitat de nous materials

Els avenços en la investigació han contribuït a augmentar el coneixement sobre els materials i han permès fabricar productes de més qualitat i més econòmics a partir de primeres matèries més abundants i que requereixin un consum energètic menor.

Els nous materials inclouen ceràmiques, plàstics conductors, materials fotònics i biomaterials.

Tipus de Nous Materials

Matrius metàl·liques

Es tracta de matrius metàl·liques d'alumini, coure i titani. En aplicacions aeroespacials, s'utilitzen aquestes matrius amb bor, carbur de silici i fibres de carboni.

Matriu ceràmica

És una matriu de carboni amb fibres de grafit que es fan servir per millorar la tenacitat de les ceràmiques i mantenir-ne les propietats.

Matriu polimèrica

Són matrius de polièster amb fibra de carboni. D'aquesta manera, s'aconsegueix la flexibilitat de la matriu i la resistència de la fibra.

Noves ceràmiques

Els materials ceràmics obtinguts per la cocció d'argila i aigua es caracteritzen per l'alt punt de fusió, la resistència tèrmica i química, i l'elevada rigidesa. No obstant això, tenen un baix coeficient de dilatació tèrmic.

Plàstics conductors

El 1981 es va fabricar la primera bateria amb elèctrodes de plàstic conductor i el 1989, la primera bateria recarregable totalment de plàstic i amb una conductivitat semblant a la del coure.

Per aconseguir la conductivitat necessària es va dopar el poliacetilè, de manera que tingués electrons amb moviment lliure que no estiguessin enllaçats a cap dels àtoms del polímer.

Els plàstics conductors permeten fabricar làmines plàstiques lluminoses, que després s'utilitzen en pantalles extraplanes de televisió, cartells informatius, indicadors per a electrodomèstics i altres aplicacions.

Materials fotònics

Els materials fotònics poden transmetre senyals en forma d'impulsos lluminosos a gran velocitat a causa de la seva transparència.

S'estudia la seva utilització en la construcció de transistors i altres dispositius, amb la finalitat de construir ordinadors fotònics 1000 vegades més ràpids que els actuals.

Materials conductors

Els metalls es fan servir com a conductors elèctrics per la seva bona conductivitat. No obstant això, presenten una certa resistència al pas del corrent elèctric quan augmenta la temperatura. Es coneix aquest fenomen com a efecte Joule.

Els materials superconductors es fan servir en aplicacions com ara:

• Producció de grans camps electromagnètics en els equips de ressonància magnètica que s'utilitzen en investigació i en hospitals.
• Conducció d'elevades densitats de corrent elèctric sense pèrdues de càrrega.
• Connectors d'alta velocitat en circuits electrònics.
• Trens d'alta velocitat levitats.

Biomaterials

Són materials biològics amb la capacitat de reemplaçar la funció dels òrgans o teixits vius. Són fabricats per ser implantats en un organisme viu sense que els rebutgi.

Alguns exemples de biomaterials són les pròtesis odontològiques, les vàlvules cardíaques, pròtesis òssies, etc.

Es fan servir en la fabricació de bosses sanguínies, rinoplàstia, pròtesis dentals, etc.