Herramientas de los materiales

INTRODUCCION A LA APLICACIÓN DE LOS MATERIALES

NUEVOS MATERIALES
Sartenes que no se pegan, ropa impermeable que deja transpirar, medios de transporte más ligeros y resistentes, pantallas planas y delgadas como un libro o skis más estables, son, por citar sólo algunos, objetos o artilugios que forman parte de nuestra vida. Otros, como fármacos ultra-precisos diseñados a medida, músculosartificiales o metales que se auto-reparan, se encuentran todavía en fase de desarrollo o en la mente de los científicos y serán pronto tan cotidianos como los ya mencionados. Todos ellos son resultado directo de la llamada ciencia de los materiales, una rama científica que nos brindará grandes descubrimientos en los próximos años.
Cómo son -y serán- los nuevos materiales.
La nanotecnología es uno delos novedosos campos que promete cambios espectaculares en la fabricación de nuevos materiales. La nanotecnología es la ciencia de fabricar y controlar estructuras y máquinas a nivel y tamaño molecular, capaz de construir nuevos materiales átomo a átomo (nanómateriales).
Los nanómateriales son uno de los productos principales de las nanotecnologías, como partículas, tubos o fibras a nanóescala.Las nanóparticulas generalmente se definen por ser menores de 100 nanómetros en al menos una dimensión.
Los nanomateriales empiezan a utilizarse en campos como el sanitario, la electrónica y la cosmética, entre otros. Sus propiedades físicas y químicas suelen diferir de las de otros materiales a granel, por lo que requieren una evaluación de riesgos especializada. Esta debe cubrir los riesgospara la salud de los trabajadores y los consumidores, así como posibles riesgos medioambientales.
1. Propiedades físicas:
* Tamaño, forma, superficie específica y proporción entre anchura y altura
* Si se adhieren unas a otras
* Distribución según el tamaño
* Lisura o rugosidad de su superficie
* Estructura, incluida la estructura de cristal y cuaqluier defecto de cristal
*Su capacidad para disolverse
2. Propiedades químicas:
* Estructura molecular
* Composición, incluida su pureza y cualquier aditivo o impureza conocidos
* si se encuentran en estado sólido, liquido o gas
* Química de superficie
* Atracción de moléculas de agua y de aceites o grasas
Metamaterial

No existe una definición universalmente aceptada de metamaterial; en elsentido más amplio, se trataría de un material artificial que presenta propiedades electromagnéticas inusuales, propiedades que proceden de la estructura diseñada y no de su composición, es decir, son distintas a las de sus constituyentes.

En un sentido más estricto, hay quien considera un metamaterial a aquél que constituye una estructura periódica, cuya dimensión máxima sea menor que la longitudde onda con la que vaya a trabajar.

Algunos amplían esta definición incluyendo en la misma estructuras aleatorias (igual que en la naturaleza existen sólidos cristalinos, periódicos y sólidos amorfos) y también existe quien no considera la restricción del tamaño de la estructura, aceptando también como metamateriales a aquellos de dimensiones mayores que la longitud de onda (cristalesfotónicos). Por el contrario, también existe quien restringe aún más esa definición, considerando como metamateriales sólo a aquellos que presentan coeficientes de refracción negativos (metamateriales "doble negativos" o "zurdos").1

Metamateriales "zurdos" o doble negativos

La existencia de metamateriales "zurdos" o "doble negativos" fue formulada teóricamente por primera vez por el científicosoviético Victor Veselago, en 1968.2

J. B. Pendry fue el primero en teorizar una forma práctica de implementar tal metamaterial.
La idea inicial de J. B. Pendry, era que una distribución de cables metálicos alineados a lo largo de la dirección de propagación de la onda dan lugar a una permitividad efectiva negativa (ε <0). Sin embargo, existen materiales naturales (como Ferroeléctricos)...