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Los
materiales inteligentes están diseñados para
responder a estímulos externos, extender su vida útil, ahorrar energía
o simplemente ajustarse para ser mas confortables al ser humano. Desde
la madera y el hierro como elementos tradicionales de construcción
ha pasado mucha agua bajo el puente. Hoy, la investigación en torno
a los materiales es una disciplina con autonomía y centralismo
creciente en el mundo de la ciencia.
Hace
solo treinta años, los materiales eran buenos conductores, los plásticos
eran aislantes y el diamante el único de los materiales duros. Hoy
las cosas han cambiado bastante, y existen nuevos productos como los
superconductores, el carbono molecular, los polímetros conductores
e incluso los metales transparentes. ¿ Para que sirve toda esta
nueva generación de materiales ?
El
constante avance en la investigación sobre nuevas aleaciones y
componentes obedece a varias razones. Por un lado, crece la preocupación
social de la ciencia por el medio ambiente y el desarrollo
sostenible, que se plasma en la búsqueda de nuevas tecnologías
para la generación de energía, dispositivos energéticamente mas
eficientes y materiales reciclables y menos tóxicos.
Paralelamente
también se buscan nuevas aplicaciones en el campo de la salud, como
el desarrollo de huesos y tejidos artificiales biocompatibles, o
sistemas de liberación de fármacos mas eficientes y seguros.
También
el avance vertiginoso de las tecnologías de la información y la comunicación
impulsa el desarrollo de nuevos materiales magnéticos, ópticos y
electrónicos,
además de la búsqueda orientada a los bienes de consumo, (
aditivos y materiales de embalaje ) y los sistemas de transporte (
estructuras ultra-ligeras de aluminio, sistemas de frenado, aviones
mas estables, nuevos aislantes ).
A
medida, inteligentes y biomimeticos.
Estos
nuevos materiales se desarrollaran a partir de los materiales ordinarios,
que la ingeniería agrupa en tres tipos principales:
Metálicos,
que son sustancias inorgánicas compuestas de uno o mas elementos metálicos
que también pueden contener elementos no metálicos, como el
hierro, el cobre, el aluminio, el níquel, el titanio y el carbono
dentro del ultimo grupo.
Poliméricos,
como el caucho, los plásticos y adhesivos, que se producen creando
grandes estructuras moleculares a partir de moléculas orgánicas
obtenidas del petróleo o productos agrícolas.
Cerámicos,
como los ladrillos, el vidrio, la loza, los aislantes y los
abrasivos, que tienen escasa conductividad eléctrica y térmica.
Estos
nuevos materiales presentan tres características:
Nanomateriales,
materiales inteligentes y materiales biomimeticos.
La
nanotecnología, define las técnicas que se aplican a nivel de
la nanoescala, medidas extremadamente pequeñas que permiten
trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos.
Permite fabricar materiales y maquinas a partir del
reordenamiento de átomos y moléculas, que hace que la materia,
manipulada a esa escala minúscula, demuestre fenómenos y
propiedades totalmente nuevos.
Así, los científicos utilizan
la
nanotecnología para crear materiales novedosos y poco
costosos, con
propiedades únicas, tales como nanotubos de carbón, pequeños
instrumentos para el interior del cuerpo humano, materiales mas
fuertes que el acero pero mucho mas livianos o componentes informáticos
mucho mas rápidos.
Los
materiales inteligentes, por su parte, revolucionaran nuestra forma
de concebirlos porque estos están diseñados para responder a estímulos
externos, extender su vida útil, ahorrar energía o simplemente
ajustarse para ser mas confortables al ser humano. Otra de sus características,
auto-reparables, e incluso si es necesario auto-destruibles, reduciéndose
con ellos los residuos y aumentando su eficiencia.
Los
materiales Biomimeticos buscan replicar o mimetizar los procesos y
materiales biológicos, tanto orgánicos como inorgánicos. Conocer
mejor los procesos utilizados por los organismos vivos para
sintetizar minerales y materiales compuestos puede servir, por
ejemplo, para desarrollar materiales ultra-duros y, a la vez,
ultraligeros.
Los
nuevos plásticos.
Cada
vez son mas las empresas que están sustituyendo parte de sus
materias primas convencionales como la madera y los aglomerados, por
materiales ecológicos fabricados con deshechos.
El SYNTREWOOD es
uno de ellos y se fabrica a partir del reciclaje de envases de
plásticos.
Reciclable a su vez, resistente al agua, no toxico y realizado bajo
normas que respetan el medio ambiente, este producto que además no
permite fugas, se utiliza en general para reemplazar objetos que
habitualmente se construyen con madera, como bancos, sillas, estanterías,
cajones, etc. Habitualmente esta compuesto por tapas de botellas,
bolsas, frascos de detergente, papel, cartón, tetrabrik, etc.
Otra
tendencia es la investigación destinada a sustituir el silicio,
presente en los chips de todas las computadoras, que aun resulta
caro y delicado. Una de estas alternativas es el desarrollo de
semiconductores poliméricos, y no se trataría de sustituir al
silicio en las computadoras sino de inaugurar nuevas aplicaciones
basadas en circuitos y dispositivos electrónicos hechos de material
plástico, baratos, flexibles y resistentes.
Desde hace
aproximadamente veinte años se conocen las peculiares propiedades
de toda una familia de polímeros orgánicos capaces de conducir la
corriente eléctrica en determinadas condiciones e impedir su paso
en otras, tal como lo hace el silicio.
Estos primeros materiales orgánicos
encontraron diversas aplicaciones como materiales funcionales, pero
en el duro terreno de los semiconductores industriales no eran muy
eficientes comparados con el silicio. Sin embargo, se han logrado
desarrollar otros materiales inorgánicos e incluso híbridos orgánico-inorgánico
que se van acercando en eficacia a este.
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