MATERIALES

INSTITUCIÓN EDUCATIVA TÉCNICA EMPRESARIAL ALBERTO CASTILLA

¿QUÉ SON MATERIALES?

Un material es un elemento que puede transformarse y agruparse en un conjunto. Los elementos del conjunto pueden tener naturaleza real (tangibles), naturaleza virtual o ser totalmente abstractos. Por ejemplo, el conjunto formado por cuaderno, témperas, plastilinas, etc. se puede denominar material escolar. Al conjunto de cemento, acero, grava, arena, etc. se le puede llamar materiales de construcción. Se habla de material educativo refiriéndose a elementos como pinturas, lienzos, papel, etc.; pero también puede contener elementos abstractos como el conocimiento divulgado en los libros, la didáctica, o el apoyo multimedia y audiovisual. El material puede ser simple o complejo. Y también homogéneo o heterogéneo.

La palabra material adquiere diferentes significados según el contexto en el que se encuentre:

·         En economía, material se refiere a un recurso utilizado en la alimentación de un proceso productivo.

·         En ciencia, un material es cualquier conglomerado de materia o masa.

·         En ingeniería, un material es una sustancia (elemento o, más comúnmente, compuesto químico) con alguna propiedad útil, sea mecánica, eléctrica, óptica, térmica o magnética.

·         En química, cualquier sustancia o mezcla de sustancias de lo que están hechas las cosas.

·         Para un artista el material constituye todo aquel elemento que puede transformar para producir su obra .

·         En ajedrez, se denomina material al conjunto de las piezas de un jugador que existen en el tablero en un momento determinado. Asimismo, ventaja material indica la diferencia en el valor del cómputo de las piezas de uno de los bandos respecto al otro.

·         En filosofía, los materialismos son una corriente filosófica que surge en oposición al idealismo y que resuelve la cuestión fundamental de la filosofía dándole preeminencia al mundo material.

·         Material puede referirse también a un conjunto de utensilios empleados para realizar un servicio o una profesión, como material de construcción, material didáctico, material de escritura, material de laboratorio, material de oficina o material rodante.

Materiales tecnológicos

La civilización actual es esencialmente tecnológica.¹​ La industria, en todas sus vertientes, exige el uso de maquinaria de alta potencia y la utilización de materiales muy diversos con destinos muy diferentes. Varios ejemplos de ello son: la construcción de puentes y viaductos; el diseño y construcción de edificios de grandes alturas y capacidad de poblamiento; la presencia de grúas y excavadoras para el trazado y ejecución de autopistas; la puesta en el mercado de vehículos cada vez más seguros, veloces y potentes, etc.¹​

Conseguir estos objetivos supone conocer qué materiales son los más idóneos para una mejor utilización, cuáles serán sus propiedades, su reacción ante las condiciones físico-químicas a las que van a ser expuestos, etc.¹​

A su vez, la tecnología genera residuos

Lista de materiales tecnológicos

·         Materiales metálicos (acero, hierro, fundición, aluminio, estaño, plomo)

·         Materiales pétreos

·         No aglomerantes

·         Rocas barro y agua

·         Arena

·         Grava

·         Aglomerantes (cemento, yeso, mortero, hormigón)

·         Cerámicos (arcilla, barro, loza, refractario, y porcelana)

·         Vidrio

·         Fibras Textiles

·         Vegetal (algodón, lino, esparto, papel)

·         Animal (lana, seda, cuero)

·         Mineral amianto, oro, plata, cobre

·         Sintéticas rayón, lycra

·         Madera

·         Dura Haya, Roble, Cerezo, Caoba

·         Blandas Pino, Abeto, Chopo

·         Prefabricadas contrachapado, tablero Aglomerado, tablero de fibra de densidad media, Celulósicos (papel, cartón, cartulina), Corcho

·         Materiales plásticos

·         Termoplásticos (PET, PVC, poliestireno, polietileno, metacrilato, teflón, celofán, nailon)

·         Termoestables (poliuretano, baquelita, melamina)

·         Elastómeros (látex, caucho, neopreno, goma)

·         Materiales compuestos

·         Fibra de vidrio

·         Ablativo

NUEVOS MATERIALES

Desarrollan materiales flexibles nanoporosos que pasan de 3D a 2D de manera reversible

  

Científicos del Instituto de Ciencia de Materiales del CSIC (Catalunya, España) han obtenido nuevos materiales que se comportan como transformers (populares robots de la ficción que cambian de forma reordenando sus piezas para transformarse de androide a robot y viceversa). Se trata de nuevos materiales nano-porosos 3D que, mediante estímulos externos, se transforman en una estructura no-porosa 2D de manera reversible. Posteriormente, los materiales pueden volver a la estructura nano-porosa 3D original cuando se invierten los estímulos.

Este hallazgo, desarrollado por un equipo liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y publicado en la revista Advanced Materials, puede tener aplicaciones como membranas para la separación o la absorción de gases, como catalizadores de reacciones químicas, en la encapsulación y la liberación de fármacos, y en la absorción de residuos peligrosos.

Los investigadores han desarrollado estos materiales utilizando moléculas icosaédricas de boro, flexibles y esféricas, como ligandos. "La forma esférica de los ligandos es el factor clave que permite a las estructuras volver a su forma original, permitiendo la reordenación de las diferentes partes y evitando el colapso de toda la estructura", según explica José Giner, del Laboratorio de Materiales Inorgánicos y Catálisis del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC).

El material pertenece a una clase de materiales cristalinos porosos formados por iones o clústeres metálicos con ligandos orgánicos que se llaman metal organic frameworks. En este estudio, se utilizan ligandos esféricos en lugar de los típicos ligandos planos, con lo cual aumenta la estabilidad de las estructuras flexibles cuando se deforman. “Este concepto se puede entender de este modo: dos capas pueden rodar una sobre la otra si están separadas por esferas, mientras que colapsan si se utilizan columnas rectas”, explica Giner. “La transformación observada se desencadena no solo por solventes orgánicos convencionales sino también por un solvente sostenible, el CO2 supercrítico, abriendo el camino a procesos más sostenibles", añade Ana López-Periago del grupo de Fluidos Supercríticos y Materiales Funcionales del ICMAB.

Transformación reversible de estructuras 3D a 2D. (Foto: CSIC)

Como prueba de concepto para futuras aplicaciones potenciales, en este estudio se ha conseguido atrapar moléculas de fulereno y encapsularlas durante la transición reversible de 2D a 3D, mientras se está formando la estructura original. “Este proceso constituye una nueva forma de encapsular grandes moléculas que no se pueden difundir fácilmente a través del material poroso con poros más pequeños que su tamaño”, añade Giner.

La actividad científica del grupo del Laboratorio de Materiales Inorgánicos y Catálisis está centrada en la química de los clústeres de boro. Sus formas geométricas y el hecho de que contienen un elemento semi-metálico, el boro, les dan propiedades únicas aún muy desconocidas. El grupo explora la síntesis de nuevas estructuras y sus aplicaciones en diferentes campos, tales como como agentes antitumorales, en catálisis, en desalinización de agua o para sensores.