martes, 15 de mayo de 2012

6. Instituciones andaluzas de investigación y desarrollo. Los parques tecnológicos andaluces.



El sector I+D (investigación y desarrollo) cuenta con el apoyo de las instituciones andaluzas. EL instituto de ciencias de materiales ejecuta proyectos de investigación y desarrollo para numerosas empresas, realiza una divulgación mediante discursos y conferencias.
La Consejería de Innovación, ciencia y Empresa ha promovido fundaciones como la de la Corporación Tecnológica de Andalucía con el objetivo de impulsar proyectos tecnológicos.
Las universidades andaluzas crean  un puente entre la investigación científica y el mundo empresarial, como el Grupo de Elasticidad y Resistencia de Materiales. También está la empresa TEAMS S.L. mediante se ponen los recursos humanos y técnicos del GERM a disposición del sector aeronáutico.

5. el avance de la nanotecnologia



5. Los circuitos electrónicos basados en el silicio están llegando a sus límites físicos, pero la nanotecnología ya está dando el paso de la sustitución de los transistores por moléculas (rotaxanos) con las mismas propiedades eléctricas.
Se podría encontrar una nueva aplicación revolucionaria; la construcción de artefactos mecánicos de tamaño no muy superior al de la molécula. Con esto podríamos tener nanorrobots capaces de regular reaaciones químicas, eliminar obstrucciones de arterias, curar lesiones cardiacas, etc.

4. el desarrollo tecnológico. Sus aplicaciones


4. En el siglo XXI se buscan nuevos materiales que revolucionen nuestras vidas en el futuro.
Por ejemplo la cerámica, que es fácil de moldear y adquieren resistencia y dureza al calor. Las arcillas son los materiales cerámicos que tienen gran capacidad por siportar altas temperaturas.
La industria aeronáutica demanda nuevos materiales, como el titanio, para fabricar aviones supersónicos. En la actualidad los materiales compuestos ( combinación de materiales) tienen propiedades superiores; esto se conoce como sinergia.
Se está investigando el desarrollo de compositores a partir de polímeros. Por ejemplo la fibra de carbono es un compuesto que se sintetiza a partir de un polímero tipo fibra y otro adhesivo. El proceso de fabricación es costoso y complejo, pero tiene una gran ligereza y resistencia de las fibras de carbono.

4.1 Moléculas a la carta: fullerenos y nanotubos.

El carbono es uno de los elementos mas abundantes del planeta y un componente esencial de la química de la vida.
Existe una propiedad natural llamada alotropía, que consiste en que un  mismo elemento o compuesto puede presentar propiedades diferentes según la disposición de sus átomos o moléculas, por ejemplo, el óxido de silicio o el oxígeno.
El carbono presenta dos formar alotrópicas: el grafito y el diamante, que se caracteriza por su extraordinaria dureza.
En el año 1985 se descubrió una molécula, futboleno, y más tarde fue conocida por buckminster fullereno. Así surgió la familia de moléculas basadas en la combinación de pentágonos y hexágonos (fullerenos.)
A principios de 1990 sintetizaron pequeñas cantidades de fullerenos. Sus propiedades fueron: se puede polimerizar y sustituir algunos de sus átomos de carbono por los de otros elementos.
Los fullerenos no tienen aplicaciones prácticas hoy en día pero hay un elevado número de patentes con éstas moléculas.
Si se eliminan los enlaces de los pentágonos y dejamos las de los hexágonos no forma fullerenos sino una lámina que puede enrollarse derivando en los nanotubos. El resultado sería un material mucho más resistente que el acero pero más ligero. Con nanotubos podrían levantartse estructuras que parecen indestructibles.

3. materiales artificiales


3. Algunos materiales artificiales provienen desde hace muchos años. Los mas antiguos son el vidrio y el papel.
El vidrio es fácil de conseguir y está compuesto de silicio, carbonato sódico y carbonato cálcico.
No podemos confundir cristal con vidrio, ya que el cristal es un material cuyos átomos están ordenados formando una estructura geométrica, y el vidrio es un material amorfo. Se suele confundir porque muchos cristales son transparentes, pero solo cuando el vidrio es de alta calidad se le llama cristal.
Gracias a las nuevas tecnologías el vidrio tiene grandes aplicaciones gracias a su fibra óptima, por ejemplo en las comunicaciones.
El papel es el material más utilizado en el conocimiento humano, por la necesidad de un soporte fino donde escribir. El primero fue el papiro y en otros donde no existía este el pergamino. Los dos tenían un complicado proceso de fabricación.
El componente principal del papel moderno es la celulosa, por lo que se necesita madera. En su elaboración se descompone las fibras eliminando todo lo que no sea celulosa, y a continuación se le añade cola a la pasta para que no se corra la tinta. Finalmente se somete la pasta a prensado.
El papel contribuye a la deforestación de nuestro planeta, por eso algunas personas recurren al papel reciclado, aunque no son tan blancos y algo más costosos.

3.1 Materiales de construcción: cementos y hormigones.

Uno de los materiales que ha hecho posible la construcción es el acero, pero semejantes obras no serían posibles sin el cemento.
Existen aglomerantes naturales como el yeso y muchas formas de mortero (cal y arena) que pasó a ser el principal durante la Edad Media.
Básicamente el cemento se elabora con arcilla y roca caliza sometidas a un proceso de cocción. Así se obtiene el Clinker al que se le suele añadir yeso y otros. Los componentes químicos del cemento son silicatos de calcio y metales como el aluminio el hierro o el manganeso.
En 1824 el cemento más difundido fue el Portland. Cuando se mezcla con agua se obtiene el endurecimiento de la mezcla; este proceso se llama fraguado. Fue de los más utilizados en la construcción.
Con cemento como aglutinantes y otros componentes áridos se obtiene el hormigón, que al añadirle gavillas de acero se obtiene el hormigón armado que soportan más presión.

3.2  Los modernos materiales artificiales: los polímeros.

Los polímeros (celulosa, almidón, etc.) son sustancias formadas por moléculas enormes a partir de los monómeros.  Existen polímeros que superan a sus equivalentes artificiales, como por ejemplo el colágeno.
Hay algunos polímeros naturales como la celulosa, pero hay una gran variedad de polímeros que se sintetizan a partir de derivados del petróleo (vinilos,etc.)
Clasificación según su comportamiento ante el calor:
-       Termoplásticos: se reblandecen por el calor sin que su estructura molecular se altere.
-       Termoestables: Una vez enfriados no pueden volver a ser moldeados por el calor.
Clasificación según sus propiedades mecánicas:
-       Elastómeros: soportan grandes transformaciones sin llegar a romperse.
-       Plastómeros: cuando sufren una deformación no recuperan su forma original.
-       Fibras: Presenta resistencia ante los esfuerzos de tracción.
-       Recubrimientos: Sustancias líquidas que forman una película protectora.
-       Adhesivos: Pueden formar enlaces con las superficies que contactan.

Los polímeros se  encuentran por todas partes: fibras como el naión, plastómeros como el plexigláls, elastómeros como el neopreno y adhesivos como el cianocrilato. Plásticos como el puliretano.

lunes, 14 de mayo de 2012

2.materiales naturales



2. Todos los materiales viene de la naturaleza, por eso debemos cuidar nuestro entorno natural.

2.1 Derivados del petróleo.

La palabra petróleo procede del latín. Es un líquido de tonalidades oscuras que tiene apariencia viscosa y es de origen animal. Es la descomposición de la flora  la fauna por la balta de oxígeno, bajo presión y altas temperaturas. Siempre lo vamos a encontrar en rocas porosas.
Es una mezcla de hidrocarburos (compuestos de cadenas moleculares de carbono e hidrógeno).  Unos de sus componentes son: metano, oxígeno, nitrógeno y azufre.
Los derivados del petróleo son imprescindibles, además de los combustibles que se obtiene de él. Pero los principales problemas que nos encontramos son: es un recurso limitado y las implicaciones medioambientales y políticas del petróleo.
El petróleo crudo hay que refinarlo en las refinerías; plantas industriales en la que se somete al petróleo a procesos físicos y químicos para la obtención de sus hidrocarburos. El principal proceso físico es la destilación: el petróleo evaporado se enfría a su vez que se van separando los hidrocarburos. Por otra parte, el principal proceso químico que tenemos es la descomposición térmica: se calienta el crudo a altas temperaturas, por lo que da lugar a la descomposición o transformación de sus moléculas.
A partir de este proceso, se obtiene: asfaltos, aceites, gasolinas, disolventes, etc. Muchos constituyen la materia prima de la industria petroquímica, farmacéutica y alimenticia.

2.2 La piedra natural.

Siempre que el hombre ha querido que su obra dure mucho tiempo, ha tomado la piedra natural. La ha utilizado en arquitectura, escritura, etc.
Respecto a la arquitectura, siempre ha habido un gran problema para transportarla. En nuestros días se ha sustituido en la construcción por piedras artificiales como el hormigón. Esta piedra solo se emplea como elemento ornamental.
Se clasifican en:
-       La arenisca. Roca sedimentaria compuesta por arena y un aglutinante natural. Su calidad depende de su composición química.
-       Las pizarras. Rocas metamórficas que han sido sometidas a grandes presiones de temperatura. Son arcillas compactas fáciles de dividir en finas hojas planas. Se utilizan mucho en los tejados gracias a su impermeabilidad.
-       Las rocas calizas. Está compuesta de carbono cálcico. Son resistentes a la compresión y fáciles para ser talladas en forma de bloques rectangulares. El inconveniente que tiene es su baja defensa al ataque de los ácidos.
-       El granito. Roca plutónica formada a partir de magma a fuertes presiones, se ha ido enfriando lentamente. Se compone de cuarzo, feldespato y mica. Es duro, pesado y resistente.
-       El mármol. Roca metamórfica ideal para la ornamentación. Se obtiene de la transformación de la roca caliza. Es el principal material del que se nutre la arquitectura funeraria.
2.3 La madera.

Es flexible, ligera, abundante, dura y fácil de trabajar. Por eso, es una de las materias primas más explotadas y trae como consecuencia la deforestación. Se compone de celulosa (unión de moléculas de glucosa) y lignina.
Algunas han estado a punto de extinguirse por haber sido fuertemente demandadas.

2.4 Los metales.

La materia está compuesta por átomos, y cada uno de ellos se llama elemento (carbono, hidrógeno, etc.) Pero la mayoría de las sustancias son compuestos (ej: agua). 
Propiedades de los metales:
-       Son brillantes.
-       Son dúctiles.
-       Son maleables.
-       Son buenos conductores del calor y la electricidad.
-       En soluciones acuosas forman iones positivos.
Los metales forman compuestos con otros elementos, por eso los encontramos en la naturaleza en forma de minerales (piritas, bauxitas, etc.)
Los metales nobles son  buenos para la joyería por su baja reactividad. Los mas apreciados son el oro y la plata.
Algunos metales mejoran sus propiedades al mezclarse con otros elementos (aleaciones), por ej: el bronce, aleación de cobre y estaño.
El oro y la plata también deben unirse con otros metales porque son muy blandos.

miércoles, 2 de mayo de 2012

1. localizacion de la materia prima y de los principales productos



1. La mayoría de los materiales han pasado por un proceso de elaboración, ya que partimos de una materia prima. Por lo tanto su origen puede ser: mineral, vegetal o animal. Además un producto ya elaborado puede servir de materia prima para elaborar otro.
Lo más importante de una materia prima es el número de productos para consumir que se pueden formar a partir de ella.

1.1             Materias primas que han resultado fundamentales para la humanidad.

La cantidad de materias primas y productos manufacturados ha ido creciendo a la vez que las necesidades humanas.
La necesidad que tenían los humanos de defenderse los condujo a utilizar materiales minerales (como el pedernal) o huesos con los que hacían herramientas para cortar.
Usaban las pieles para protegerse del frio. Además se descubrió la agricultura y la ganadería con la que se hizo, por ejemplo, la lana.
Otros materiales fueron la madera y la piedra; la utilizaban mucho en la construcción.  También descubrieron el adobe (mezcla de hierva seca y arcilla).

1.2            Materias primas fundamentales en el mundo actual.

Solo algunas de las materias primas que tiene la industria son materias primas estratégicas.
Una de ellas es el petróleo. Se intuye que hay grandes cantidades de petróleo debajo de los hielos del Ártico, por lo que muchos tienen la posibilidad de un deshielo en los polos por el cambio climático.
Algunos toman esto como un negocio.
El hierro y el carbón han tomado una gran importancia desde la revolución industrial. El carbón sigue siendo muy abundante.
El cobre es muy importante por sus propiedades eléctricas. Junto con el estaño forman el broce.
Los materiales semiconductores han superado al cobre por sus propiedades eléctricas. Uno de ellos es el silicio; es abundante y forma parte de los chips electrónicos.
Otro que es poco conocido es el tantalio, metal que es bueno para diseñar circuitos electrónicos pequeños y de bajo consumo, gracias a su resistencia al calor y a la corrosión.




MIS PRIMEROS PASOS


Con esta entrada, pretendo dar la bienvenida a todos los que paséis por mi blog. Además de ser la tarea que debo realizar para el tercer trimestre de CMC, intentaré escribir otras cosillas que me interesen.


Espero que algunas de ellas os interesen a vosotros también y disfrutéis de ellas.