EN ANDALUCÍA

-Instituciones andaluzas de Investigación y Desarrollo

El sector I+D cuenta con el respaldo de las instituciones andaluzas. El Instituto de Ciencia de Materiales, está participado por la Junta de Andalucía, la Universidad de Sevilla y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). La Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa ha promovido varias fundaciones con el objetivo de impulsar todo tipo de proyectos tecnológicos. La principal es la Corporación Tecnológica de Andalucía, que ya cuenta con más de cien miembros pertenecientes tanto al ámbito universitario como al empresarial.

Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

Las universidades andaluzas desempeñan un papel fundamental creando un puente entre la pura investigación científica y el mundo empresarial. Un buen ejemplo de ello lo constituye el Grupo de Elasticidad y Resistencia de Materiales (GERM), perteneciente a la Escuela Superior de Ingenieros de la Universidad de Sevilla. Íntimamente relacionada con este grupo nació la empresa TEAMS S.L.



-Los parques tecnológicos andaluces

Parque Científico y Tecnológico Cartuja 93

El sector tecnológico andaluz tiene a su

disposición varios espacios para

desarrollar su tarea. El principal es el

Parque Tecnológico de Andalucía, ubicado

en Málaga. Posteriormente se inaguró

el Parque Científico y Tecnológico Cartuja 93, que ha aprovechado la infraestructura creada con motivo de la Exposición Universal de Sevilla de 1992. Los parques tecnológicos  de Córdoba, Almería y Huelva acaban de iniciar su andadura.

Sin duda la gran estrella del sector tecnológico de nuestra comunidad es Aerópolis, el Parque Tecnológico Aeroespacial de Andalucía; se ubica muy cerca del aeropuerto de Sevilla. Las principales instalaciones de TEAMS se encuentran en Aerópolis.

EL AVANCE DE LA NANOTECNOLOGÍA.

Los circuitos electrónicos basados en el silicio están llegando a sus límites físicos, pero la nanotecnología ya está en condiciones de dar el siguiente paso; los nanotubos, que son buenos conductores de la electricidad, podrían actuar como cables muy finos.

Las investigaciones no habn hecho más que comenzar, en un futuro podríamos contar con nanorrobots, reparar defectos estructurales indetectables y revoloucionar el mundo de la biomediciona.

EL DESARROLLO TECNOLÓGICO. SUS APLICACIONES.

La sociedad del siglo XXI está exigiendo nuevos materiales que tenderán a revolucionar nuestras vidas en el futuro. Estos materiales son: las cerámicas, las arcillas, los materiales compuestos y las fibras de carbono.

Las cerámicas se tratan de materiales fáciles de moldear que tras ser sometidos a coción adquiere una gran dureza y resistencia al calor.

Las arcillas son los materiales cerámicos por excelencia, por su capacidad para soportar altas temperaturas son utilizados en circuitos eléctricos; la industria automovilística ha diseñado prototipos de motores cerámicos, pero la fragilidad de la cerámica aplicadas al mundo del motor sigue siendo un problema insuperable.

En la actualidad, los materiales compuestos llamados así porque son la combinación de dos o más materiales, están cobrando mucha importancia; esta pecularidad se conoce como sinergia. Un material compuesto que ha cobrado mucha importanciaes la fibra de carbono, se sintetiza a partir de un polímero llamado poliacrilonitrilo y un polímero adhesivo. Su proceso de fabricación es bastante complejo y muy costoso.

Material compuesto

Fibra de carbono

Moléculas a la carta: fullerenos y nanotubos.

El carbono es uno de los elementos más abundantes del planeta y el componente básico de la química. Una de sus propiedades es la alotropía; para la cual presenta dos formas: el grafito y el diamante.

 Después de haber descubierto la molécula buckminster fullereno, surgió toda una familia de moléculas basadas en la combinación de pentágonos y hexágono, llamados fullerenos.
También es posible de sustituir algunos de sus átomos de carbono por los de otros elementos, obteniendo heterofullerenos.

Si se eliminan los enlaces de petágonos y solo dejamos los de hexágonos, el carbono no formará fullerenos; sino, nanotubos. 

Nanotubos

Fulleneros

MATERIALES ARTIFICIALES

Los materiales artificiales más antiguos son el vidrio y el papel. De ellos podemos hablar desde los tiempos más remotos.

- El vidrio: es un material muy fácil de conseguir, sus principales componentes son el sílice, el carbonato sódico y el carbonato cálcico. Ahora se conoce nuevas aplicaciones para el vidrio, como la fibra óptica.

- El papel: este material se romanta desde los egipcios, ellos usaban el papiro, una planta herbácea con un tallo fibroso. Pero en los lugares que no la había, se usaba el pergamino, fabricado a partir de pieles de animales de corral.Y ya en la Edad Media se empezó a utilizar el papel. El principal componente es la celulosa, la cual se obtiene de los árboles y ello hace que haya esta deforestación mundial.

Los materiales de construcción son: el cemento y el hormigón.

- El cemento: El acero es uno de los modernos materiales de construcción que ha contribuido a hacer realidad proyectos colasales, pero no serían posibles sin el cemento. Desde los egipcios se utilizaba el yeso, y ya en la época de los romanos se empezó a utilizar la puzolana, el opus caementicium, compuesto con cal y ceniza volcánica del Vesubio. Cuando cayó el imperio, se pasó de este material al mortero, cuyo material se fragua con rapidez. Hoy día tenemos un tipo de cemento para cada necesidad. El cemento más difundido ha sido el cemento Portland, llamado así porque al endurecerse presentaba el aspecto de las rocas calizas de Portland. Este cemento es el más utilizado en las obras comunes de construcción.

- El hormigón: Con cemento como aglutinante y diversos componentes ácidos se elabora el hormigón, una piedra artificial capaz de soportar esfuerzos elevadísimos. Si se le añade gravillas de acero se obtiene el hormigón armado.

Los modernos materiales artificiales: los polímeros.

Los polimeros son sustancias constituidas por moléculas enormes. En bioquímica, son muy comunes la celulosa, las proteínas y el ADN.                                                                       

 Criterios de clasificación:

- Según la temperatura pueden ser: polímeros termoplásticos que se reblandecen por acción del calor sin sufrir alteraciones; y, los polímeros termoestables son los que una vez enfriados no pueden volver a ser moldeados por el calor.

-Propiedades mecánicas son: elastómeros, plastómeros, fibras, recubrimientos, adhesivos.

         

MATERIALES  NATURALES

La naturaleza es la única que proporciona materiales. Para que estos materiales no se extingan, debemos esforzarnos por cuidar y proteger nuestro entorno natural.
Los materiales naturales son: el petróleo, la piedra natural, la madera y los metales.

-          El petróleo 

 El nombre de este material se debe a su apariencia

 aceitosa y su origen mineral; es el resultado de la

              descomposición de la flora y la fauna marina en
              ausencia de oxígeno durante millones de años.
              La composición química es una mezcla de hidrocarburos.

 El petróleo crudo tiene poca utilidad, por ello es necesario

             refinarlo. Para ello se utilizan las refinerías, que son plantas
             industriales en las que el petróleo es sometido  a procesos

             físicos y químicos; el principal proceso físico al que se

             somete es la destilación, y el proceso químico principal es la descomposición.

-          La piedra natural

Durante siglos, la piedra natural ha servido para que las obras de los humanos perduren.   El principal problema de este material es su transporte. Hoy en día la piedra natural ha sido   sustituida en la construcción por modernos materiales y piedras artificiales como el  hormigón.  Las piedras se pueden clasificar en cinco grandes grupos: arenisca, pizarras, calizas, granitos y mármoles.

-La ARENISCA  es una roca sedimentaria  formada por una arena y un aglutinante natural, la mayoría  resisten mal  el paso del tiempo.                                            

-Las PIZARRAS  son rocas metamórficas; se trata  de arcillas compactadas, fáciles de  fragmentar  en finas hojas planas.

-Las ROCAS CALIZAS son aquellas cuyo componente principal es el carbonato cálcico. Por sus propiedades mecánicas ha sido el material preferido  para la construcción de las grandes  catedrales.     

-El GRANITO es una roca plutónica formada a partir del magma. Esta roca es extremadamente dura, pesada y resistente.            

-El MÁRMOL  es una roca metamórfica, es el tipo de piedra ideal para ornamentación. En la actualidad es el principal  material del que se surte la arquitectura funeraria.

                                                                                                                                                                                  
                                                                               

-          La madera

             Las características de la madera son: flexibilidad, ligereza, dureza, abundancia y facilidad de trabajo;  estas la han convertido en una de las materias primas más explotadas de la historia de la humanidad. La consecuencia de obtenerla es la desforestación que se lleva a cabo. Los dos componentes principales son la celulosa y la lignina. Ambos componentes son

polímeros naturales.

-          Los metales

              Los metales se distinguen por sus propiedades, las cuales son:

-Suelen tener brillo.

-Son dúctiles.

-Son maleables.

-Suelen ser buenos conductores de la electricidad y del calor.

-Forman iones positivos.

Los metales  reaccionan con facilidad con otros elementos, formando compuestos; esto explica la existencia de minerales.

             Muchos metales mejoran sus propiedades al mezclarse con uno o más elementos, esto

             recibe el nombre de aleación.

            

LOCALIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA Y DE LOS PRINCIPALES PRODUCTOS.

La mayoría de los productos utilizados por el ser humano pasan por un proceso de elaboración, ya que siempre resulta necesario partir de una materia prima. Por tanto, todo cuanto encontramos en la naturaleza es susceptible de ser utilizado como materia prima; su origen, por tanto, puede ser mineral, vegetal, animal, líquido o fósil.

-Materias primas que han resultado fundamentales para la humanidad.

A lo largo de la historia, el número de materias primas y productos manufacturados ha ido aumentando de forma paralela a las necesidades humanas. Cuando se tuvo la necesidad de defenderse y alimentarse llevó a los primeros humanos a utilizar materiales como el sílex o pedernal, una forma de dióxido de silicio muy dura y abundante con la que se elaboraban herramientas cortantes. También surgió la necesidad de protegerse del frío, que fue satisfecha con el uso de pieles.  También, el descubrimiento de la agricultura y la ganadería puso a  disposición del ser humano nuevos materiales textiles, como la lana, el lino y el cáñamo. Ambas necesidades determinaron el uso de la madera, también los distintos tipos de piedra que resultaban idóneos para la construcción. Pronto nuestros antepasados  descubrieron el adobe, a partir, de mezclar hierba seca y arcilla.

-Materias primas fundamentales en el mundo actual.

El petróleo es la materia prima estratégica más codiciada. Los mayores yacimientos se encuentran en Oriente Medio, Latinoamérica y en Estados Unidos. También existen grandes cantidades de petróleo bajo los hielos del Ártico, razón por la que las principales potencias mundiales están tomando posiciones ante la posibilidad de un deshielo de los polos a causa del cambio climático.

El hierro  se conoce desde hace años, pero desde la revolución industrial ha adquirido una importancia primordial. En la actualidad se encuentra muy repartido por el mundo, aunque las principales reservas están situadas en Rusia, Sudamérica  y la India.


El carbón ha perdido relevancia respecto al petróleo. Los mayores yacimientos de carbón se encuentran en Asia.


El cobre es otro de los metales fundamentales en el mundo actual. Mucho antes de que se descubrieran la electricidad ya era considerado un material estratégico. Es uno de los componentes del  bronce por lo que ha sido objeto de deseo por parte de muchas civilizaciones.


Los materiales  semiconductores  han servido en la electrónica moderna por sus propiedades eléctricas, ya que han superado al cobre en importancia. El más importante de ellos es el silicio, componente principal de los modernos chips electrónicos.