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Hola a todos os doy la bienvenida en mi blog, espero que disfrutéis mucho de él y que os sirva de ayuda para vuestra vida diaria, encontraréis numerosos artículos interesantes con los que podréis aprender, así que ya sabéis a leer.

viernes, 27 de abril de 2012

 4. El desarrollo tecnológico. Sus aplicaciones

Las exigencias de la sociedad industrial están estimulando la búsqueda de nuevos materiales.
Las cerámicas constituyen el mejor ejemplo de materiales que han dado a los investigadores muchas más decepciones que alegrías.

Las arcillas son los materiales cerámicos por excelencia, utilizados para fabricar artículos de alfarería, ladrillos, azulejos o los sanitarios de nuestros cuartos de baño. Por su capacidad de soportar altas temperaturas son utilizados en circuitos electrónicos y en las cubiertas protectoras de aeronaves.

La industria automovilística ha diseñado prototipos de motores cerámicos, más ligeros que los convencionales y de alta potencia, pero la fragilidad de las cerámicas aplicadas al mundo del motor sigue siendo un problema insuperable.
La industria aeronáutica es una de las principales demandantes de materiales.
En la actualidad están cobrando una importancia cada vez mayor los materiales compuestos (composites), llamados así porque resultan de la combinación de dos o más materiales que dan  como resultado un material nuevo, cuyas propiedades son superiores a la simple suma de las de los materiales originales; esta peculiaridad es conocida en ingeniería con el nombre de sinergia.

Silestone

 La fibra de carbono se sintetiza a partir de un  polímero tipo fibra llamado poliacrilonitrilo y un polímero adhesivo. El proceso de fabricación es bastante complejo y muy costoso, pero la ligereza y la extraordinaria resistencia de las fibras de carbono, que puede llegar a ser mayor que la del acero.

4.1. Moléculas a la cartas: fullerenos y nanotubos.

 El carbono es uno de los elementos más abundantes del planeta y componente básico de la química de la vida.
Existe una propiedad natural llamada alotropía, que consiste en que un mismo elemento o compuesto puede presentar propiedades diferentes según la disposición de sus átomos o moléculas.

 El carbono presenta dos formas alotrópicas en la naturaleza: la más común es el grafito, la más rara y apreciada es el diamante, que se caracteriza porque los átomos de carbono forman una estructura cristalina que le confiere una dureza extraordinaria.

   Grafito                Diamante
La ciencia actual está en disposición de sintetizar nuevas formas alotrópicas de carbono que permitirían aplicaciones consideradas hoy en día pura ciencia ficción.










En poco tiempo surgió toda una familia de moléculas basadas en la combinación de pentágonos y hexágonos, denominadas bajo el nombre genérico de fullerenos.

Es posible sustituir algunos de sus átomos de carbono por los de otros elementos, obteniendo los llamados heterofullerenos.
Aún no se ha dado con un método para producirlos a escala industrial, los fullerenos no tienen aplicaciones prácticas en la actualidad.
Si se eliminan los enlaces que establecen pentágonos y únicamente dejamos los que dan lugar a hexágonos, el carbono no forma fullerenos. La molécula no llega a cerrarse sobre sí misma, sino que forma una lámina parecida a un panal de abeja, que puede enrollarse en los llamados nanotubos. Si se consiguiera un proceso eficiente de fabricación, podríamos crear fibras de nanotubos de la longitud que quisiéramos. El resultado es un material miles de veces más fuerte que el acero, pero infinitamente más ligero: un delgado hilo formado por nanotubos sería capaz de resistir esfuerzos de tracción que no cientos de cables de acero unidos soportarían.


Gracias a los nanotubos, la idea de un ascensor espacial que comunicaría la Tierra con una estación espacial en órbita geoestacionaria (nada menos que a 36.000 km de altura) ha dado el salto de las novelas de ciencia ficción a las mesas de diseño de la NASA. La idea fue propuesta por primera vez en 1960 por el ingeniero ruso Yuri Artsunanov, y aunque cayó en el olvido fue recuperada por escritores de ciencia ficción como Arthur C.Clarke. Hasta hace poco suponía un proyecto irrealizable, ya que no existían materiales capaces de resistir la tensión a la que se vería sometido el cable del ascensor sin que este alcanzase un peso descomunal. Quizá los nanotubos sean la respuesta a este impedimento.

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