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Introducción ala ciencia eingeniería
de los materiales
~Alguna vez se preguntó...
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... qué estudian los científicos e ingenieros en los materiales?

•

... cómo se puede procesar la lámina de acero para producir el material de alta resistencia, /ige
ro, que absorbe energía y maleable con el que se fabrica el chasis de un automóvil?

•

... si se pueden fabricar circuitoselectrónicos flexibles y ligeros usando plásticos?

•

... qué es un "material inteligente'?

En este capítulo describiremos primero el campo de la ciencia e ingeniería de los materiales
con diversos ejemplos del mundo real. Después
presentaremos una introducción a la clasificación
de los materiales. Aunque la mayoría de los
programas de ingeniería piden que los alumnos
tomen un curso de ciencia delos materiales, el
lector debe considerar que su estudio en este

campo es más que sólo un requisito. Un conocimiento detallado de la ciencia e ingeniería de
los materiales le permitirá ser mejor ingeniero y
diseñador. La ciencia de materiales es basica en
todos los progresos tecnologicos, y la comprensión de los fundamentos y las aplicaciones de los
materiales no sólo le permitirán ser mejoringeniero, sino que le ayudarán durante el proceso

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materiales diseñados en el mundo real. la diver.
sidad de las aplicaciones y los usos únicos de los
materiales ilustran por qué un buen ingeniero
necesita comprender con detalle, y saber cómo
aplicar, los principios de la ciencia e ingeniería
de los materiales. En cada capítulo comenzaremos con una sección titulada ¿Alguna vez se
preguntó ... 7Estas preguntas se diseñaron para
despertar la curiosidad del lector, para poner las
cosas en perspectiva y para crear un marco de lo
que se aprenderá en el capítulo.

de dis~ño . Para sar buen ingeniero. uno debe
aprender qué materiales serán adecuados para
su empleo en distintas aplicaciones. El aspecto
mas importante de los materiales es que son los
m~dios ; los materiales hacen que ocurrancosas.
Por ejemplo, en la historia de la civilización, los
materiales como la piedra, el bronce y el hierro
desempeñaron un papel clave en el desarrollo de
la humanidad.[2] En el acelerado mundo actual,
el descubrimiento de los monocristales de silicio
la comprensión de sus propiedades ha hecho
posible la era de la información.
En este capítulo, y en todo el libro, describiremos ejemplos motivadores deaplicaciones de

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¿aué es la ciencia eingeniería de los materiales?
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La ciencia e ingeniería de los materiales es un campo interdisciplinario que se ocupa de invennuevos materiales y mejorar los ya conocidos, mediante el desarrollo de un conocimiento
más profundo de las relaciones entremicroestructura, composición. síntesis y procesarruemo.
El término composición indica la constitución química de un material. El término estructura
significa una descripción del arreglo atómico, visto con distintos grados de detalle. Los científicos y los ingenieros en materiales no sólo tienen que ver con el desarrollo de materiales. sino
también con la síntesis y el procesamiento de materiales ycon los procesos de fabricación
correspondientes a la producción de los componentes. El término síntesis indica la manera de
fabricar los materiales a partir de elementos naturales o hechos por el hombre. El ténníno pro·
cesamiento indica el modo en que se conforman los materiales en componentes útiles y para
causar cambios en las propiedades de distintos materiales. Una de las funciones más...