CIENCIA DE MATERIALES

CIENCIA DE MATERIALES
La ciencia de materiales es, por ello mismo, un campo .multidisciplinar que estudia los
conocimientos fundamentales sobre las propiedades físicas macroscópicas de los materiales y los
aplica en varias áreas de la ciencia y la ingeniería, consiguiendo que éstos puedan ser utilizados en
obras, máquinas y herramientas diversas, o convertidos en productos necesarios o requeridos por
la sociedad. Incluye elementos de la química y física, así como las ingenierías química, mecánica,
civil y eléctrica o medicina, biología y ciencias ambientales. Con la atención puesta de los medios
en la nano ciencia y la nanotecnología en los últimos años, la ciencia de los materiales ha sido
impulsada en muchas universidades.
MATERIALES TEXTILES
Los materiales textiles son fibras de origen animal, como la lana y la seda; de origen vegetal, como
el algodón y el lino, o sintéticas como el nailon.
Estas fibras se trenzas para formar hilos que a su vez son entrecruzados en unas máquinas
llamadas telares para fabricar los tejidos. Hasta finales del siglo XIX todas las fibras empleadas en
la elaboración de tejidos eran naturales, mientras que en la actualidad la mayoría son sintéticas.
Las fibras sintéticas se fabrican a partir de la transformación química de algunos materiales
naturales o también mediante el proceso de polimerización de determinadas materias primas. El
rayón, por ejemplo, se elabora a partir de la celulosa. Lycra es la marca registrada de una fibra
textil constituida por la mezcla de un material sintético con propiedades elásticas y algodón; es
muy utilizada en ropa interior y deportiva por su elasticidad y ligereza.
ELECCION DE MATERIALES
En el proceso de fabricación de un objeto tecnológico, la elección de los materiales adecuados
constituye un aspecto de fundamental importancia. Para ello es necesario tener en cuenta ciertos
criterios de materiales
Sin duda, las propiedades técnicas son determinantes a la hora de elegir el material. Una vez
diseñado el objeto hay que decidir que propiedad del mismo es la más importante. Un cable
eléctrico debe estar hecho con un material conductor de la electricidad y recubierto con un
material aislante; por eso se elegir un metal y un plástico, respectivamente.
La textura y el color son cualidades importantes en determinado objetos como juguetes,
muebles, objetos de señalización y seguridad.
Algunos materiales se adaptan mejor que otros a diversas técnicas de fabricación. Así por
ejemplo, los plásticos puede moldeares con facilidad. También se ha de valorar si se cuenta con la
maquinaria necesaria para trabajar con el material elegido.
El precio del material influye en el precio final del producto elaborado. A su vez, el precio del
producto en el mercado no debe superar el de otros similares, de lo contrario no será competitivo.
El proceso de obtención de un material así como las transformaciones que sufre cuando acaba la
vida útil del producto pueden tener consecuencias negativas para el medio ambiente. Por tanto es
necesario valor el impacto ambiental que tendrá el empleo o de una materia en diferentes
momentos: obtención, proceso de fabricación y residuo. En este último caso, también se debe
valorar las posibilidades de reutilización y reciclado
Las actividades mineras fuente de obtención de los metales y de muchos materiales de
construcción, provocan un gran impacto en la naturaleza. Algunos vertidos industriales,
subproductos de procesos de fabricación, como en el caso del papel, contaminan el agua de los
ríos. Los residuos plásticos se degradan muy lentamente y su reciclaje es complicado
RECICLADO DE LOS MATERIALES
Durante la etapa de fabricación de un producto se consumen materias primas y se crean residuos.
Por tanto, el consumo excesivo de productos provoca el agotamiento de las materias primas, ya
que muchas de ellas provienen de recursos no renovables y, en consecuencia, aumenta el
volumen de los residuos
Ciclo de vida de los productos
Materias primas
Eliminación
Diseño
Utilización
Producción
Comercialización
Recursos
Energía
Emisiones
contaminantes
Cuando acaba su vida útil todo producto tecnológico pasa a convertirse en residuo
Para reducir el impacto ambiental provocado por la acumulación de residuos, existen tres
soluciones posibles. Son las llamadas 3 R del reciclaje
LAS TRES R
REDUCIR, REUTILIZAR, RECICLAR y EVITAR.
Si queremos aire limpio, bosques llenos de animales, plantas y mares habitados por ballenas y
otros seres vivos que son fuente de alimento para muchas especies, incluido el ser humano,
tenemos que cumplir la ley de las 3 “R”: Reducir, Reutilizar y Reciclar. Y no olvides la “E” de Evitar.
Para darle un respiro a nuestro planeta tenemos que reducir la cantidad de
productos que consumimos. No olvides que para fabricar todo lo que utilizamos
necesitamos materias primas, agua, energía, minerales… que pueden agotarse o
tardar muchísimo tiempo en renovarse.
Cuantos más objetos volvamos a utilizar menos basura produciremos y menos
recursos tendremos que gastar. -Reciclar. Se trata de volver a utilizar materiales como el papel o el vidrio - para fabricar de nuevo productos parecidos - folios,
botellas, etc.
Esta “R” (Reciclar) debe ser la última que pongamos en marcha. Por delante deben
ir las otras dos (Reducir y Reutilizar).
El papel y el cartón, el vidrio y los restos de comida o materia orgánica pueden
reciclarse sin problemas. Para esto, hay que separar cada residuo en diferentes contenedores
como los que ya tenemos en las calles de los pueblos o las ciudades en color azul - para el papel - o
en color verde - para el vidrio -. ¡Ahora nos faltan los de la materia orgánica!.
Evitar: si dejamos de comprar y utilizar este tipo de productos dañinos para el
medio ambiente y empezamos a pedir productos que respeten más la naturaleza,
consuman menos energía y puedan reutilizarse o reciclarse, la industria y los
comerciantes tendrán que empezar a cambiar. ¡En nuestra mano está conseguirlo!.
¿QUÉ PUEDES HACER TÚ?
Para Reducir:
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Elige los productos que tengan menos envoltorios y, sobre todo, los que utilicen
materiales reciclables.
Usa menos bolsas de plástico para la compra. Llévate siempre una de tela o el carrito de la
compra.
Reduce el consumo de energía: apaga la televisión cuando no la estés viendo y las luces
cuando no las necesites, utiliza bombillas de bajo consumo en casa o en tu centro escolar;
usa la bicicleta y el transporte público.
Reduce el consumo de productos tóxicos y contaminantes como las pilas - Reduce el
consumo de agua. El agua no es un juguete: es un tesoro que todos tenemos que cuidar.
Para Reutilizar:
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Compra las bebidas en botellas de vidrio retornable (son las que se devuelven a la tienda
para rellenar otra vez). Si no las encuentras, pide en tu tienda o supermercado que las
utilicen.
Utiliza las hojas de papel por las dos caras.
Si tienes algo de ropa que ya no usas, puedes dársela a alguien conocido, más pequeño
que tú o que la necesite.
Para Reciclar:
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Lleva a los contenedores el papel usado y compra papel reciclado.
Compra las bebidas en envase de cristal y si no es retornable deposita la botella o el frasco
vacío en el contenedor de vidrio.
Para Evitar
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Evita el consumo de productos de usar y tirar como, por ejemplo, las servilletas y los
pañuelos de papel o vasos y otros objetos de plástico.
Evita los juguetes y objetos hechos de plástico. Cuando los fabricamos y nos deshacemos
de ellos los plásticos son una fuente muy importante de contaminación. Hay muchas
clases de plásticos y la mayoría no se pueden reciclar. Además, el reciclaje de los plásticos
- por ejemplo el PVC - es un proceso muy contaminante.
Evita las latas de refrescos: se fabrican con metales como el hierro, el estaño y el aluminio,
cuya extracción es muy costosa y son minerales que debemos ahorrar.
Evita comprar alimentos en “bandejitas” de corcho sintético (corcho blanco) y envueltos
en plástico transparente. Son un producto artificial e innecesario que se tira a los pocos
minutos de haber sido comprado.
Actividad
1.
2.
3.
4.
Que se conoce como la ciencia de los materiales
Cuáles son los materiales textiles
Que son las fibras sintéticas
Que se debe tener en cuenta para la elección de un material en la elaboración de un
objeto tecnológico
5. Dibuja el ciclo de vida de un producto
6. Explica brevemente las 3 R del reciclaje y que debemos evitar
7. Que puedes hacer tú para reducir, reutilizar, reciclar y que debemos evitar
Investiga en internet y realiza una presentación en power point y enviármela al e-mail
[email protected]
Investiga
1. A que hace referencia la era del silicio y porque se caracteriza
2. La invención del nailon y sus repercusiones en la sociedad de la época
3. Investiga que es el Kevlar, cuales son la propiedad mecánica y térmica y que usos se les
puede dar al kevlar
4. Busca información sobre las propiedades y aplicaciones de los siguientes materiales
a. Teflón
b. Neopreno
c. Aluminio
5. Explica la diferencia entre reutilizar y reciclar
6. Que requisitos generales debe cumplir un producto o servicio para obtener la eco etiqueta
7. En que contenedor debe depositarse cada uno de estos objetos
a. Botella de plástico
b. Cartón
c. Tetrabrik
d. Vaso de Cristal
e. Restos de comidas
f. Papel