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MATERIALES MODERNOS
Desde el principio de la era moderna, uno de los objetivos importantes de las investigaciones en química ha sido el descubrimiento y desarrollo de materiales con propiedades utiles
Los nuevos materiales (materiales cerámicos, cristales líquidos, fullerenos, superconductores, semiconductores) han sido objeto de estudio desde un tiempo atrás. Desde entonces se han estadoinvestigando la naturaleza, propiedades y las distintas utilidades de cada uno de ellos, siendo estas muy variadas y bastante interesantes.
Debido a sus propiedades y aplicaciones estos materiales son de gran importancia en los avances tecnológicos e industriales de los últimos tiempos. Como ejemplo es interesante mencionar a los Fullerenos, material que ahora mismo está siendo estudiadoexhaustivamente, el cual por sus propiedades y aplicaciones posiblemente se convierta en el combustible del futuro.
Estructura moderna
Cristales liquidos, semiconductores, materiales cerámicos y el coltan
Aplicaciones
Seminconductores
Las aplicaciones de los semiconductores se dan en diodos, transistores y termisores principalmente.
Diodos:
Al unir un semiconductor N con otro P se produce unfenómeno de difusión de cargas en la zona de contacto, que crea una barrera de potencial que impide a los demás electrones de la zona N saturar los restantes huecos positivos de la zona.
Si unimos un generador como se indica en la figura los electrones libres de la zona N son repelidos por el polo negativo y los huecos de la zona P por el polo positivo, hacia la región de transición, queatraviesan. La corriente pasa. No ocurriría esto si la conexión se hubiera hecho con la polaridad invertida. El dispositivo es un “diodo semiconductor” y actúa como rectificador de corriente.
Transistores:
Un transistor está constituida por dos zonas:
1.- Dos N separadas por una P (transistor NPN), esta disposición proporciona al conjunto unas propiedades particulares, en especial amplificadoras.
2.-Dos P separadas por una N (transistor PNP), permiten actuar sobre la intensidad de la corriente electrónica que pasa entre dos cristales semiconductores del mismo tipo, por medio de un electrodo metálico aislado por una delgada capa de óxido.
Un transmisor se emplea, sobre todo, como amplificador y también en ordenadores, como interruptor rápido de la corriente.
Termisores:
Se llama así a lossemiconductores que son sensibles a los cambios de temperatura, o mejor, a aquellos en que las variaciones tienen, frente a la composición, un gran valor. Los materiales más usados son óxidos de Cobalto (CoO), de Hierro (FeO), de Magnesio (MgO), Manganeso (MnO), Níquel (NiO) y Titanio (TiO). Se utilizan en forma de bola, disco o varilla, indicando con esto la forma en que se separa el material basedel termisor. En el de bola se aplica la mezcla de óxido en forma viscosa entre dos hilos paralelos de Platino con una pequeña gotita, aproximadamente 1 mm. de diámetro y por y por cocción queda sujeta a los hilos. Cuando se usan en forma de discos o varillas se preparan por sintetizado.
Sus aplicaciones son para medir la temperatura, medidas de vacío y en los circuitos de comunicaciones comoreguladores de tensión y limitadores de volumen.
Coltan
El coltan o coltán es la abreviatura de la columbita-tantalita, un serie de minerales formados por columbita y tantalita de los que se extrae el tantalio o tántalo ... El tantalio es un metal que se caracteriza por tener un punto de fusión muy alto, ser un buen conductor de electricidad, muy duro y muy resistente a los ácidos ... Todo esto haceque se haya convertido en una materia prima básica e importante para la fabricación de condensadores de circuitos electrónicos, rectificadores de tensión, materiales quirúrgicos, materiales de laboratorio, lentes de cámaras ... El problema que nos presenta hoy día este material es la dificultad para reemplazarlo por ser muy compacto, … se podrían hacer condensadores de aluminio que funcionarían...