Ciencias de los materiales

PERSPECTIVA HISTÓRICA
Históricamente el desarrollo y la evolución de las sociedades han estado íntimamente vinculados a la capacidad de sus miembros para producir y conformar los materiales necesarios para satisfacer sus necesidades. El hombre primitivo solo tuvo acceso a un número muy limitado de de materiales: piedras, madera, arcilla cuero, y pocos más. Con el paso del tiempo el hombredescubrió técnicas para producir materiales con propiedades superiores a la de los naturales; entre estos nuevos materiales se encontraban la cerámica y los metales. En la actualidad se han desarrollado decenas de miles de materiales distintos con características muy especiales para satisfacer las necesidades de nuestra moderna y compleja sociedad se trata de metales , plásticos, vidrios y fibras.Ciencia e ingeniería de los materiales
La disciplina ciencia de los materiales implica la relación entre a estructura y las propiedades de los materiales. Por el contrario, la ingeniería de los materiales se fundamenta en las relaciones existentes propiedades-estructura y diseña o proyecta la estructura de un material para conseguir un conjunto predeterminado de materiales. “estructura es un términoconfuso que requiere de alguna explicación. Normalmente la estructura de un material se relaciona con la disposición de sus componentes internos. La estructura subatómica implica a los electrones dentro de los átomos individuales y a las interacciones con su núcleo. A nivel atómico, la estructura se refiere a la organización de átomos o moléculas entre sí. La noción de propiedad necesita ciertaelaboración. Un material en servicio esta siempre expuesto a estímulos externos que provocan algún tipo de respuesta. Todas las propiedades importantes de los materiales sólidos se agrupan en seis categorías: mecánicas, eléctricas, térmicas, magnéticas, ópticas y químicas. Las propiedades mecánicas relacionan la deformación con la carga o fuerza aplicada. En las propiedades eléctricas, el estímuloes un campo eléctrico. El comportamiento térmico de los sólidos se representa en función de la capacidad calorífica y de la conductividad térmica. Las propiedades magnéticas se refieren a la respuesta de un material frente a la influencia de un campo magnético. Para las propiedades ópticas, el estímulo es la radiación electromagnética o lumínica; el índice de refracción y la reflectividad sonpropiedades ópticas representativas. Final mente, as propiedades químicas indican la reactividad química de un material.
Clasificación de los materiales
Los materiales sólidos se clasifican en tres grupos: metales, cerámicas y polímeros. Este esquema se basa en la composición química y la estructura atómica. Además existen otros dos grupos importantes de materiales: materiales compuestos y lossemiconductores. Los materiales compuestos constan de combinaciones de dos o más materiales diferentes, mientras que los semiconductores se utilizan por sus extraordinarias características eléctricas.
Metales
Los materiales metálicos tienen un gran número de electrones deslocalizados, que no pertenecen a ningún átomo en concreto. Los metales conducen perfectamente la electricidad y son opacos a laluz visible; la superficie metálica pulida tiene apariencia lustrosa, además de que son resistentes, lo que contribuye a su utilización en aplicaciones estructurales.
Cerámicas
Los compuestos químicos constituidos por metales y no metales pertenecen al grupo de las cerámicas. Por lo general, se tratan de materiales que son aislantes eléctricos y térmicos y que a elevadas temperaturas y en avientesagresivos son más resistentes que los metales y los polímeros.
Polímeros
Se trata de compuestos orgánicos, basados en el carbono, hidrógeno y otros elementos no metálicos, caracterizados por la gran longitud de las estructuras moleculares. Los polímeros poseen densidades bajas y extraordinaria flexibilidad.
Materiales compuestos
Los materiales compuestos están diseñados para alcanzar la...