En Andalucía

Instituciones andaluzas de Investigación y Desarrollo

El sector I+D cuenta con el respaldo de las instituciones andaluzas. El instituto de Ciencias de Materiales está participado por la Junta de Andalucía, la Universidad de Sevilla y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Además de ejecutar proyectos de investigación  desarrollo para numerosas empresas, realiza una importante labor de divulgación mediante la organización de cursos y conferencias.

La Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa ha promovido varias fundaciones con el objetivo de impulsar todo tipo de proyectos tecnológicos. La principal es la Corporación Tecnológica de Andalucía, que ya cuenta con más de cien miembros pertenecientes tanto al ámbito universitario como al empresarial.
Las universidades andaluzas desempeñan un papel fundamental creando un puente entre la pura investigación científica y el mundo empresarial. Un ejemplo de ello lo constituye el Grupo de Elasticidad y Resistencia de Materiales, perteneciente a la Escuela Superior de Ingenieros de la Universidad de Sevilla. Los nuevos materiales desarrollados para este sector son sometidos a todo tipo de pruebas en los laboratorios de TEAMS.

Los parques tecnológicos andaluces

El sector tecnológico andaluz tiene a su disposición varios espacios para desarrollar su tarea. El principal es el Parque Tecnológico de Andalucía, ubicado en Málaga. Posteriormente se inauguró el Parque Científico y Tecnológico Cartuja 93. Los parques tecnológicos de Córdoba, Almería y Huelva acaban de iniciar su andadura y su futuro es prometedor. 

La gran estrella del sector tecnológico de nuestra comunidad es Aerópolis, el Parque Tecnológico Aeroespacial de Andalucía. Aerópolis se ubica muy cerca del aeropuerto de Sevilla, y acoge a un número creciente de empresas relacionadas con la industria aeroespacial, tanto andaluzas como nacionales europeas. Las principales instalaciones de TEAMS se encuentran en Aerópolis. 

Tema 7. Los materiales al servicio de los seres humanos

5. El avance de la nanotecnología

Desde que se desarrollaron los primeros circuitos electrónicos basados en el silicio, la escala de integración esta llegando a sus límites físicos. Pero la nanotecnología está ya en condiciones de dar el siguiente paso: los transistores pronto serán sustituidos por moléculas llamadas rotaxanos.Los nanotubos podrían actuar como cables increíblemente finos.
La tecnología que sirve para fabricar los chips de silicio puede encontrar una nueva aplicación revolucionaria y en un futuro no muy lejano podríamos contar con nanorrobots. 
Mediante los nanorrobots podríamos eliminar obstrucciones de arteria y curar lesiones cardíacas, descubrir tumores y muchísimas cosas mas, todo un avance.

Tema 7. Los materiales al servicio de los seres humanos

4.El desarrollo tecnológico. Sus aplicaciones

Las exigencias de la sociedad está estimulando la búsqueda de nuevos materiales para revolucionar nuestras vidas.

Las cerámicas es un material que ha dado a los investigadores más decepciones que alegrías.
Las arcillas son los materiales cerámicos por excelencia ya que soportan altas temperaturas. La industria automovilística ha diseñado prototipos de motores cerámicos.


La industria aeronáutica es una de las principales demandantes de nuevos materiales y cada vez más los materiales compuestos están cobrando importancia. 
Buena parte del esfuerzo de investigación en nuestros materiales está siendo orientado al desarrollo de composites a partir de diferentes tipos de polímeros, la fibra de carbono, por ejemplo, es un material compuesto que se sintetiza a partir de un polímero.

4.1 Moléculas a la carta: Fullerenos y nanotubos

El carbono es uno de los elementos más abundantes del planeta y componente básico de la química de la vida. Existe una propiedad natural llamada alotropía.
La alotropía consiste en que un mismo elemento o compuesto puede presentar propiedades diferentes según la disposición de sus átomos o moléculas.
El carbono presenta dos formas alotrópicas en la naturaleza: la mas común es el grafito y la mas rara y apreciada es el diamante.



En el año 1985 fue descubierta una molécula la cual se llamo buckminster fullereno, ya que su forma era similar a la de la cúpula geodésica diseñada por Richard Buckminster Fuller. En poco tiempo surgieron las moléculas con forma de pentágonos y hexágonos, denominadas fullerenos.Ya en la decada de 1990 estaban en condiciones de sintetizar pequeñas cantidades de fullerenos. En la actualidad se confía en lograr resultados semejantes a las de los fullerenos pero como todavia no se ha dado con un metodo para producirlos a escala industrial, los fullerenos no tienen aplicaciones prácticas en estos momentos.

Pero las facultades del carbono no acaban ahí, si se eliminan los enlaces del pentágono y únicamente dejamos los que dan lugar a hexágono, el carbono no forma fullerenos. Como la molécula no llega a cerrarse sobre sí misma forma una lámina parecida a un panal de abeja, llamada nanotubos. Con los nanotubos podrían levantarse estructuras virtualmente indestructibles.

Tema 7. Los materiales al servicio de los seres humanos

3. Materiales artificiales

La moderna industria química ha hecho posible el desarrollo de nuevos materiales, pero no todos los materiales artificiales son modernos. Los materiales más antiguos son el vidrio y el papel.


El vidrio es un material muy fácil de conseguir. En la actualidad, los principales componentes del vidrio son el sílice, el carbonato sódico y el carbonato cálcico. Es también un error muy común denominar cristal al vidrio aunque cuando es un vidrio de alta calidad se le puede denominar cristal.

El papel es el material mas utilizado para la difusión del conocimiento humano, pero el primer material utilizado fue el papiro. En los lugares donde no había papiro se usaba el pergamino. Ambos materiales eran difícil de conseguir por eso a lo largo de la Edad Media se impuso el papel. El papel esta compuesto básicamente por celulosa, por lo que la materia prima utilizada es la madera. El papel es un producto muy demandado por lo que hay muchas talas de arboles y esta en nuestra mano el reciclaje del papel.

3.1 Materiales de construcción: cemento y hormigones

Uno de los cementos mas conocidos

Existen muchísimos materiales de construcción, pero las obras no serían posibles sin otro material más modesto como es el cemento.
Existen aglomerantes naturales que se emplean desde hace mucho tiempo como el puzolana y el mortero, pero en nuestros días aún se hacen cementos con puzolana, ya que es un material que fragua con rapidez.
Los componentes químicos del cemento son silicatos de calcio y eventualmente otros metales como el hierro, el aluminio o el manganeso.


Con el cemento como aglutinante y diversos componentes áridos se elabora el hormigón, una piedra capaz de soportar esfuerzos elevadísimos.
Cambien si se le añaden gavillas de acero se obtiene un material muy resistente a todo tipo de tensiones el hormigón armado. 

3.2 Los modernos materiales artificiales: los polímeros

Los polímeros son sustancias constituidas por monómeros. Un buen ejemplo es el colágeno, fibra que hace posible la cohesión de tejidos como la piel y los músculos.
La industria moderna se sirve de una asombrosa variedad de polímeros que han revolucionado la ciencia de los materiales.


Dada la increíble variedad de polímeros existen muchísimas clasificaciones, un criterio es el comportamiento de los polímeros ante el calor:

· Polímeros termoplásticos, se reblandan por el calor.

· Polímeros termoestables, una vez enfriados no pueden volver a ser moldeados.

Resulta interesante conocer los diferentes tipos de polímeros según sus propiedades mecánicas:

· Elastómeros: son capaces de soportar deformaciones sin llegar a romperse.

· Plastómeros: sufren una deformación pero no pueden volver a su forma original.

· Fibras: son resistentes a las deformaciones ante esfuerzos de tracción.

· Recubrimientos: son líquidos que forman una fina capa protectora sobre superficies.

· Adhesivos: son capaces de formar fuertes enlaces con las sustancias que entran en contacto. 


Aquí también puedes ver una relación de los polímeros más usuales: