nuevos materiales

Nuevos materiales
Laura torres
Mary galvis
1002

¿Que son ?
Los nuevos materiales son productos de nuevas
tecnologías fruto del desarrollo de la química y la
física aplicada, de la ingeniería y de la ciencia de
los materiales. Se han diseñado para responder a
nuevas necesidades o a alguna aplicación
tecnológica.
El rápido progreso de la electrónica durante la
segunda mitad del siglo XX se explica por el
refuerzo mutuo entre la investigación de materiales
y su aplicación industrial práctica en áreas tan
distintas como la ingeniería, la medicina, la
construcción, las telecomunicaciones o la
informática.

Clasificaciones De Los Nuevos
Materiales
Los avances de la física y la aparición de la
electrónica combinada con los progresos de la
ciencia de los materiales han dado lugar a
circuitos eléctricos y electrónicos muy reducidos
capaces de controlar señales eléctricas de muy
baja intensidad, gracias a nuevos materiales
eléctricos como :
• SEMICONDUCTORES
• PIEZOELECTRICOS
• SUPERCONDUCTORES

Semiconductores
Materiales como el silicio,
galio o selenio, arseniuro de
galio, etc., cuya resistencia
al paso de la corriente
depende de factores como
la temperatura, la tensión
mecánica o el grado de
iluminación que se aplica.
Con ellos se fabrican
microchips para
ordenadores y circuitos de
puertas lógicas.

Superconductores
Materiales como el mercurio
por debajo de 4 K de
temperatura, nanotubos de
carbono, aleaciones de
niobio y titanio, cerámicas
de óxidos de itrio, bario y
cobre, etc., que al no
oponer resistencia al paso
de la corriente eléctrica,
permiten el transporte de
energía sin pérdidas.

Piezoelectricos
Materiales como el cuarzo,
la turmalina, cerámicas y
materiales plásticos
especiales, dotados de
estructuras micro
cristalinas, que poseen la
capacidad de transformar la
energía mecánica en
eléctrica y viceversa. Se
utilizan como sensores y
actuadores en dispositivos
electrónicos como relojes,
encendedores, micrófonos,
radares, etc.

SILICONAS COLATAN
Polímeros en los que las cadenas
están formadas por silicio en lugar
de carbono. Son materiales muy
flexibles, ligeros y moldeables. Son
aislantes del calor y de la
electricidad y no les afectan ni el
agua, ni las grandes variaciones de
temperatura. No sufren rechazo en
tejidos vivos. Se usan para
fabricación de revestimientos
exteriores, tapar y sellar grietas,
fabricación de prótesis e implantes,
material quirúrgico, cirugía estética,
etc.
formado por dos minerales, la
columbita y la tantalita, de los que se
extraen el tántalo y el niobio, metales
necesarios para la fabricación de
microprocesadores, baterías de
móviles, componentes electrónicos,
aleaciones de acero para oleoductos,
centrales nucleares, etc. El 80% de
las reservas conocidas se encuentra
en la República Democrática del
Congo. Por ello hay en esta región
una amplia zona de conflicto y de
guerras por el
control de las minas de diamantes,
oro, uranio y coltán.

FIBRA OPTICA MATERIALES INTELIGENTES
son fibras constituidas por un
núcleo central de vidrio muy
transparente, dopado con
pequeñas cantidades de óxidos
de germanio o de fósforo,
rodeado por una fina capa de
vidrio con propiedades ópticas
ligeramente diferentes. Atrapan
la luz que entra en ellas y la
transmiten casi íntegramente.
activos o multifuncionales:
materiales como los
recubrimientos termocrómicos,
capaces de responder de
modo reversible y controlable
a diferentes estímulos físicos o
químicos externos, cambian
de color según la temperatura,
en caso de incendio,
movimientos, esfuerzos, etc.
Se utilizan como sensores,
actuadores, etc. en domótica y
sistemas inteligentes de
seguridad.

MATERIALES CON MEMORIA
DE FORMA
MATERIALES HIBRIDOS
materiales como las
aleaciones metálicas de níquel
y titanio, variedades de
poliuretano y polietileno
capaces de «recordar» la
disposición de su estructura
espacial y volver a ella
después de una deformación.
Se utilizan en sistemas de
unión y separación de
alambres dentales para
ortodoncia, películas
protectoras adaptables y
válvulas de control de
temperatura.
materiales formados por una fibra
y una matriz, como fibras de
vidrio y de carbono con una
matriz de poliéster o matriz
metálica o de cerámica. Son
materiales ligeros y de gran
resistencia mecánica y altas
temperaturas, utilizados en la
industria aeronáutica y de
embarcaciones, en motores y
reactores de aviación.

NANOMATERIALES
Los nano materiales son aquellos materiales de
tamaño muy reducido, cuyo diámetro es del
orden del nanómetro, es decir, de las mil
millonésimas de metro. Están formados por
partículas inferiores a 100 nm.
La nanociencia o nanotecnología abarca los
campos de la ciencia y de la tecnología en los
que se estudian, se obtienen y se manipulan
materiales, sustancias y dispositivos de
dimensiones próximas al nanómetro. Estudia
fenómenos y manipulación de escala atómica,
molecular y macromolecular.

APLICACIONES DE LA
NANOTECNOLOGIA Y NANOCIENCIA
1. NANOMEDICINA :
Posibilidad de construir dispositivos diminutos que
recorran el cuerpo, para detectar enfermedades o
depositar fármacos. Como un glóbulo rojo de la
sangre tiene un tamaño de
unas 7 micras y un nanómetro es la milésima parte de
una micra, un posible tratamiento para el cáncer
consistirá en introducir nano cápsulas de silicio
recubiertas de oro en la
sangre del paciente. Las cápsulas llegarán al tumor y
se fijarán selectivamente sobre las células tumorales.
Al irradiar el tumor con luz infrarroja, las nano
cápsulas se calentarían y matarían selectivamente a
las células tumorales sobre las que están fijadas, sin
perjudicar el tejido sano

2. NANO ELECTRICIDAD Y NANOELECTRONICA :
Fabricación de baterías flexibles de nanotubos de
carbono. Baterías de papel. Pilas y condensadores
ultrafinos. LED para sustituir las bombillas
tradicionales con luz fría de mayor duración y
eficiencia energética.
Fabricación de nanochips. Desde el año 2000, se
fabrican chips de microprocesadores de tamaño
nanométrico, con lo que se multiplica el número de
transistores que usan. Actualmente se investigan y
fabrican nanochips autoensamblados.
Aplicaciones en pantallas de TV planas y de
teléfonos móviles. Dispositivos cada vez más
diminutos y potentes.

3. OTRAS APLICACIONES EN EL CAMPO DE LA
ENERGIA SOSTENIBILIDAD INDUSTRIAL
En el campo de la energía, la nanotecnología está
contribuyendo a la construcción de células fotovoltaicas
más eficientes. Avance hacia la sostenibilidad con la
mejora de catalizadores, descontaminación del agua y
de la atmósfera.
En la industria textil, se ha logrado la fabricación de
ropas elaboradas con textiles que incluyen partículas
hidrófobas o bactericidas, que repelen el agua y tardan
más en ensuciarse.
En arquitectura, se produce la fabricación de
recubrimientos que protegen paredes o cristales de
pinturas indeseadas o de la corrosión metálica. Vidrios
fotocrómicos que cambian de color según la luz
incidente, evitando la penetración de rayos UV e IR.
Sanitarios que repelen los líquidos y que se depositen
bacterias, evitando la suciedad.

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