Hoy quiero hablarte de una de las disciplinas científico-tecnológicas más fascinantes y con mayor número de aplicaciones prácticas: la ciencia de materiales. ¿Te interesa saber?
¿Qué es la ciencia de materiales?
Ciencia de materiales es un nombre bastante explícito, ¿verdad? Así que, si imaginas que es la disciplina que se encarga de estudiar la composición, estructura y propiedades de los materiales, estás en lo correcto. Pero falta algo. La idea es comprender la materia en toda su magnitud tiene un objetivo claro: el desarrollo de nuevos materiales para su aplicación práctica.
En este sentido, la ciencia de materiales no es solo teoría, sino práctica. Te dice el qué y el cómo, así que es ciencia y tecnología a la vez. Además, no se trata de una sola disciplina, sino de la conjunción de varias. Por ejemplo, química, física, metalurgia, cerámica, ingeniería mecánica, civil y eléctrica, nanociencia y nanotecnología, entre muchas otras.
De ahí que constituya una de las áreas más integrales y completas. Y también figura entre las que más campos de aplicación tienen. Para que tengas una idea, la selección y desarrollo de materiales es pilar en arquitectura, electrónica y telecomunicaciones, energía atómica, ingeniería aeroespacial, medicina, etc. Donde quiera que haga falta un material nuevo, hace aparición esta fabulosa ciencia.
Conoce los 5 tipos de materiales que hay
Si quieres aprender algo sobre ciencia de materiales, lo primero es saber que esta disciplina clasifica los materiales en:
1. Metales
Como sabes, son los elementos químicos más abundantes de la tabla periódica y en la Tierra misma. Se caracterizan por ser maleables, dúctiles, tenaces y resistentes. Y se pueden clasificar en alcalinos, alcalinotérreos, de transición, lantánidos, actínidos y transactínidos. Además, con ellos se pueden formar aleaciones.
2. Cerámicas
Son materiales sólidos inorgánicos no metálicos. Son resistentes a altas temperaturas, ofrecen propiedades de conductividad eléctrica y magnética muy especiales, y brillan por su estabilidad química. Se utilizan en alfarería, materiales de construcción, como aislantes eléctricos, materiales refractarios, aplicaciones a altas temperaturas, como sustratos semiconductores, imanes, materiales ferroeléctricos o piezoeléctricos, etc. Se clasifican en silico-aluminosas, no cristalinas, eléctricas y magnéticas, y tenaces.
3. Polímeros
Son materiales compuestos por macromoléculas formadas por la unión de unidades más pequeñas llamadas monómeros mediante enlaces covalentes. Su importancia en la civilización es inapreciable. Desde los naturales como el cáñamo, goma laca, ámbar, lana, seda, hule y celulosa, hasta los sintéticos como la silicona, nailon, polietileno y el cloruro de polivinilo (PVC). Se clasifican en naturales, semisintéticos y sintéticos.
4. Compuestos
Como su nombre lo indica, los materiales compuestos son el resultado de combinar dos o más materiales de otro tipo para conseguir propiedades nuevas. Algunos ejemplos son el plástico reforzado con vidrio (GRP), el hormigón, el adobe, los tableros de fibra orientada (OSB) y el aserrín en matriz de hielo (Pykrete). Se clasifican en reforzados con partículas, endurecidos por dispersión, reforzados con fibras y estructurales.
5. Semiconductores
Son materiales cuya conductividad eléctrica cambia con la temperatura, pudiendo comportarse como conductores o como aislantes. Además, tienes propiedades estructurales, ópticas y eléctricas de mucha utilidad en diversas áreas. Algunos ejemplos son el cadmio, silicio, telurio, antraceno y naftaleno. Se clasifican en naturales, binarios y ternarios.
Como ves, la ciencia de materiales es una disciplina muy interesante y práctica dado su gran número de aplicaciones. Y, gracias a ella, nuestro control sobre la Naturaleza es cada vez mayor. Si te gustó el artículo, compártelo en tus redes sociales o déjame un comentario para saber tu opinión. Y no dejes de suscribirte al blog para aprender todos los días un poquito más.