deber de materiales

PROCESOS MODERNOS Y MATERIALES INTELIGENTES

1. Materiales Inteligentes:
Todos nosotros reaccionamos ante el mundo que nos rodea como “sensores” cuando oímos, vemos o sentimos y como “actuadores” cuando reaccionamos a esos estímulos. Con el devenir de los años, la investigación ha tomado el camino de intentar dotar de una capacidad de reacción similar a los materiales, convirtiéndolos en“inteligentes”. Un material inteligente es aquel que posee una o más propiedades que pueden ser modificadas significativamente de manera controlada por un estímulo externo (tales como tensión mecánica, temperatura, humedad, pH o campos eléctricos o magnéticos) de manera reversible.

Existe una gran variedad de propiedades que pueden ser modificadas, entre ellas están las propiedades mecánicas (dureza,flexibilidad, deformación, tensión, etc.), las propiedades térmicas (transiciones de fase), las propiedades electromagnéticas (ferro, ferri, paramagnéticos), las propiedades ópticas (transmisión de la luz), así como colorimetría, propiedades acústicas y propiedades químicas. En biología molecular, se pueden hacer modificaciones en estructuras celulares y lograr un cambio en una característicabiológica en particular.

1.1 Historia de los materiales inteligentes: Si bien la piedra, la arcilla, el barro, la madera y el acero son materiales utilizados desde épocas remotas con fines estructurales, existen otros, los materiales inteligentes, que se usan más bien en virtud de sus características funcionales. Los magnéticos, los magnetoestrictivos, los piezoeléctricos y los termoeléctricos sonejemplos de estos materiales.

Dentro de este grupo, quizá los magnéticos son los primeros de los que se tienen registros históricos. Sin embargo, recién en el siglo IX, con la invención de la brújula se inician las aplicaciones tecnológicas de estos materiales. Para mediados del siglo XV, con el arte y la cultura ocupando un sitial importante en la esfera social, la ciencia y la tecnología seincorporaron al quehacer de las diferentes sociedades que se habían conformado hasta ese momento. Es así que personajes como Leonardo da Vinci (1452-1519), Galileo Galilei (1564-1642) y Leonard Euler (1707- 1783) realizaron diferentes estudios, entre los cuales se destacan los análisis de las propiedades mecánicas de los materiales. De igual manera, la metalurgia se desarrolló ampliamente durante lossiglos XV y XVI. Durante esta época, la extracción y fundición de minerales se convirtió en una industria muy tradicional, principalmente en Europa. La metalurgia empezó a desarrollarse con el empirismo y posteriormente estudiosos como Vannoccio Biringuccio (1480-1539) y George Agrícola (1494-1555) resumieron en sus libros los resultados obtenidos en sus investigaciones. En ellos se describen losprocesos artesanales que utilizaban, los cuales fueron mejorando gradualmente mediante el método de prueba y error. En el siglo XVIII, las técnicas de producción de metales se aplicaron al mejoramiento de la nueva tecnología de vapor, la misma que impulsó la revolución industrial en Gran Bretaña, en Europa y posteriormente en todo el mundo. Durante la revolución industrial el hierro y el aceropermitieron la fabricación de varios tipos de máquinas, las mismas que sustituyeron el trabajo del hombre. En aquellos tiempos, la economía se basaba en el trabajo manual, sin embargo, la utilización de máquinas facilitaba la producción, mejorando la calidad de los productos y disminuyendo su costo. Con el hierro y el acero se desarrolló la máquina de vapor, que para esa época constituía el pilarfundamental de la industria textil. Gracias a este avance también fue posible construir nuevos modelos de maquinaria en las dos primeras décadas del siglo XIX. Es así que se generaron transformaciones socioeconómicas, tecnológicas y culturales que facilitaron la manufactura en otras industrias e incrementaron su productividad. Durante el siglo XX, la utilización de materiales cerámicos y...