TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES
TOMAS UNGER
Los materiales han influido en todo, el proreso de los materiales es el !ue ha determi determinado nado el a"an#e a"an#e te#nol$ te#nol$i#o, i#o, han tenido tenido influen# influen#ia ia en nues nuestr tro o medi medio o am am%i %ien ente te&& Los Los ma mate teri rial ales es son son los los !ue !ue dete determ rmin inan an nuestra te#nolo'a ( en realidad son los !ue determinan #omo lle"amos nuestra "ida diaria& La pala%ra material es dif'#il de definirla por!ue todos son materiales, los ases son materiales, nuestro #uerpo est) formado de materiales& La %ase de todos los #ompuestos !ue usamos de nuestra, en todo lo !ue nos rodea, esta en los elementos, !ue est)n definidos por )tomos& El nom%re )tomo "iene del rieo !ue (a no se puede #ortar m)s& Los elem elemen ento tos s est) est)n n a#om a#omod odad ados os en la ta%l ta%la a peri peri$d $di# i#a a !ue !ue (a todo todos s #ono#emos& Lo !ue es importante de#ir es !ue la ma(or'a de las rea##iones #on las #uales #uales #onstrui #onstruimos mos materiale materiales, s, o sea formamos formamos mol*#ula mol*#ulas, s, ha#emos ha#emos !ue se #om%ine un elemento #on otro elemento& Todos son rea##iones !u'm !u'mi# i#as as,, en las las #ual #uales es los los )tom )tomos os no se alte altera ran, n, sino sino se +unt +untan an,, #am%ian de sitio, ha( rea##iones !u'mi#as en las #uales los )tomos se pasan de un luar a otro ( el resultado #am%ia& Otros tipos de rea##iones !u'mi#as son las rea##iones nu#leares ( la rea##i$n nu#lear si altera el )tomo ( no se puede #ortar si #am%ia& mientras tanto se li%era ener'a& La "ida en la tierra se mantiene ra#ias a una rea##i$n nu#lear, !ue es la !ue !ue se lle" lle"a a a #a%o #a%o dent dentro ro del del sol, sol, el sol sol li%e li%era ra ener ener' 'a a ( una una
pe!ue-'sima parte de esa ener'a llea a la tierra ( es sufi#iente para mantener toda la "ida& La %ase !ue todos usamos son rea##iones !u'mi#as, las !ue han lorado los materiales !ue tenemos ( no ha( rea##iones nu#leares a menos alrededor nuestro, pero nosotros no usamos la ener'a nu#lear ( dentro de todas nuestras a#ti"idades no modifi#amos )tomos, solo modifi#amos mol*#ulas& El estado de la materia #uando se ha%la de materiales& Todos los materiales sin e.#ep#i$n al final todos los )tomos, todas las mol*#ulas formadas por )tomos si la temperatura es sufi#iente llean a "ol"erse as, pero tienen tres estados, s$lido, l'!uido ( aseoso& Todos sin e.#ep#i$n lleadas a #ierta temperatura pasan a ser l'!uidos ( a #ierta temperatura pasan a ser ases& Todos los materiales tienen una estru#tura de )tomos !ue se han +untado& Los )tomos se +untan ( se forman mol*#ulas ( esas mol*#ulas forman una estru#tura& Cuando se ha%la de #iertos materiales ha%lemos de materiales !ue son %uenos ele#tro#ondu#tores /oro, plata, #o%re0 por !ue la estru#tura !ue han adoptado transmite ele#trones ( "i%ra#iones ( trasmite temperatura, enton#es es un mu( %uen #ondu#tor t*rmi#o& La forma en la #ual est)n atados los )tomos para formar una mol*#ula ( las mol*#ulas para formar una estru#tura& Con los materiales se ha#e una enorme "ariedad de #osas& E+emplo tenemos %otas, enrana+es, manueras, pl)sti#os, tu%os, et#& Los materiales para Tomas Uner, son los !ue mar#an el proreso de la te#nolo'a&
Los materiales ho( en d'a se han ali"iado, ( son mu#ho mas resistente a la fri##i$n, son mu#ho mas resistente a los #am%ios de temperatura, son mas resistente a los esfuer1os ( esto se ha lorado #on a-os de e.perien#ia ( alea#iones& Dentro de la ama de #osas !ue se puede per#i%ir #on referen#ia a los sentidos /El oro pesa 23 "e#es mas !ue el aua0 Densidad, elasti#idad, la "emos por !ue elasti#idad #onsiste en "ol"er a la forma oriinal, en realidad la elasti#idad tiene dos medidas, una es la rapide1 #on !ue "uel"e ( la otra es la #antidad !ue "e#es !ue "uel"e& La #ondu#ti"idad el*#tri#a eneralmente no siempre es refle+ada en la naturale1a f'si#a del material, ustedes& Todos los materiales tienen la misma temperatura& El #on#epto est) dado por la naturale1a de los materiales, es de#ir !ue alo es frio ( es #aliente por !ue es %uen o mal #ondu#tor de temperatura, eneralmente el %uen #ondu#tor es un %uen #ondu#tor de ele#tri#idad& De a#uerdo a la estru#tura at$mi#a ( a la estru#tura mole#ular de un metal es me+or, ma(or o menor #ondu#tor, pero los me+ores #ondu#tores son el oro, la plata ( el #o%re& 4ero ha( alea#iones #on otros metales !ue a %a+a temperatura son super #ondu#tores& Con nuestro sentido apre#iamos la elasti#idad de los materiales ( entre los me+ores materiales !ue tenemos para una serie de usos, est)n los materiales naturales, est)n fa%ri#ados por la naturale1a, la madera es #elulosa, pero es #elulosa fa%ri#ado por una planta, los di"ersos )r%oles fa%ri#an materiales !ue tienen di"ersos tipos de estru#turas, di"ersos tipos de fi%ras, di"ersos rados de dure1, di"ersos rados de elasti#idad, sin em%aro en #ierto sentido son #omo los pl)sti#os por!ue son
#ompuestos de #ar%ono, o.ieno, hidroeno, !ue tienen una tremenda resisten#ia en rela#i$n a su peso, son materiales he#hos por la naturale1a ( nos ha #ostado mu#h'simos a-os tratarnos de a#er#arnos lo !ue ha#e la naturale1a #on los materiales& E+emplo5 no e.iste material en el mundo !ue tiene la resisten#ia de la telara-a, si se pudiera ha#er una telara-a del tama-o de un pe!ue-o alam%re podr'a sustituir los #a%les de #ual!uier puente #olante es de#enas de "e#es mas resistente !ue el a#ero m)s resistente !ue se ha lorado& Con los a"an#es de la !u'mi#a se est) ha#iendo telara-a artifi#ial, es #ar'sima ( no es resistente a la propia telara-a, pero si le sale sumamente resistente, m)s resistente !ue la fi%ra de "idrio ( los militares lo est)n usando para usar %linda+es, pero re#i*n est)n en la etapa e.perimental, por!ue el material es tan #aro !ue ni los e+*r#itos de los pa'ses m)s ri#os lo pueden permitir por !ue la telara-a es mu#ho m)s h)%il !ue todos ellos& Cuando ha%lamos de materiales, ha%lamos de metales ( ha%lamos hasta lu%ri#antes ( %)si#amente los dos minerales& El a#ero es un #aso interesante de material, el a#ero lo in"entaron ( no sa%'an !ue era a#ero, el a#ero es una me1#la de hierro #on #ar%ono& El %am%6 tiene una mu( %uena resisten#ia& Al ini#iarse la era industrial en el silo 23, apare#e la lo#omotora, las pie1as empie1an a mo"erse ( se ne#esitan materiales !ue resistan a una #onstante fri##i$n ( a un #onstante mo"imiento, enton#es los re!uisitos so%re los materiales #am%ian, las fa+as para transportar materiales, ( una ne#esidad tra+o a otra& SAE, DIN, son entidades !ue esta%le#en a ni"el mundial por lo menos a ni"el na#ional normas de materiales& 7o( en d'a un Ineniero !ue dise-a una pie1a m$"il lo !ue fuera, tiene la seuridad de !ue unas
determinadas espe#ifi#a#iones determinan la riide1, peso por "olumen est) dentro de #iertas espe#ifi#a#iones por !ue #umple #on la norma interna#ional& La espe#ifi#a#i$n de un repuesto mientras est) impreso en una #a+a ( el fa%ri#ante lo ha puesto ( el !ue no sa%e leer puede estar #omprando alo !ue tiene el mismo aspe#to ( la misma forma ( no #umple #on el re!uisito !ue di#e el fa%ri#ante& En ese sentido la te#nolo'a de materiales ha ad!uirido ho( en d'a una referen#ia e.traordinaria en lo !ue se refiere a do#umenta#i$n ( ha( !ue aprenderlo a usar ( ha( !ue aprender a leer los n6meros #hi#os #uando uno #ompra materiales por!ue ah' es donde est)n las espe#ifi#a#iones& 4oner las espe#ifi#a#iones en una #a+a no #a%e, el numero ( la letra di#e #uales son las espe#ifi#a#iones& Nosotros "i"imos en un pa's de terremotos donde tenemos un relamento s'smi#o osea unos re!uisitos so%re el a#ero !ue tiene !ue tener el #on#reto armado, la manera de ser dinteles, estru#turas en fin& Lo !ue podr'amos llamar los elementos %)si#os !ue le dan riide1, elasti#idad ( resisten#ia a una estru#tura todo esto est) espe#ifi#ado en los #$dios ( todos esos #$dios tienen una lista !ue los espe#ifi#a ( el !ue "a a tra%a+ar #on eso tiene !ue aprenderla ( #ono#erla& Los materiales en ultima instan#ia determinan la seuridad por men#ionar& Las normas el*#tri#as tam%i*n tienen sus espe#ifi#a#iones por los materiales !ue se usan en la parte estru#tural, desde los aislantes hasta los alam%res&
8atia de material es un material sometido a un esfuer1o durante mu#ho tiempo, e+emplo los a"iones +et se #a'an ( estos a"iones se #a'an por fatia de material& El futuro de los materiales es el mismo !ue estamos re#orriendo #on una diferen#ia !ue ho( en d'a la te#nolo'a, las herramientas !ue se han in"entado !ue nos permiten manipular materiales a un rado e.tremo, por e+emplo se hi1o nano inenier'a osea a es#ala at$mi#a& a es#ala at$mi#a se ha #onstruido el rafeno, este material en #apas tiene una resisten#ia 299 "e#es ma(or al a#ero, este es un nue"o material !ue se ha in"entado& En los materiales entra la %iolo'a, los %i$loos han aprendido a mane+ar el enoma, osea meter dentro de la heren#ia un elemento !ue no ha%'a, por e+emplo5 sa#aron un en de la lu#i*rnaa ( lo metieron a la planta de un ta%a#o ( ahora tienen un ta%a#o
luminoso& Eso
demuestra la posi%ilidad de manipular enes& Ahora est)n tratando de manipular enes de las ara-as, de usanos de seda, enes de )r%oles, en otras pala%ras modifi#ar la naturale1a #am%iando en #$dio en*ti#o de animales ( plantas, tratando de ha#er !ue la naturale1a in#lu(a alo !ue no ha%'a&