Que son materiales transformados

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1. Define las propiedades mecánicas de los materiales

Densidad:


 una sustancia menos densa flota en otra menos densa. 

Dureza:

 oposición que presenta un material a ser rallado. 

Tenacidad

Es la propiedad que presentan los materiales a soportar golpes sin romperse. 

Ductilidad

Propiedad que tienen los materiales para hacerse hilos. 

Maleabilidad

La propiedad que tienen para hacerse laminas. 

Fragilidad

Facilidad de un material para romperse. A estos materiales frágiles se les pueden incrustar otros materiales para reducir su fragilidad. 

Elasticidad

Sustancias que pueden aguantar grandes  fuerzas sin romperse, ni deformarse. 

Plasticidad

Son materiales que permiten moldearse fácilmente sin romperse. 

Resistencia a fuerzas:


Comprensión

Comprimir un material  /Tracción:
Estirar un material / Torsión:
Retorcer un material /Flexión:
Ejercer una fuerza para flexionarse.

2. Define las propiedades térmicas, electromagnéticas, químicas y acústicas de los materiales

Propiedades térmicas:


/

Temperatura de fusión:
 es la temperatura a la que funde el material. Volframio /Conductividad térmica:
 la propiedad que permite conducir el calor a los materiales. Baquelita /Capacidad de dilatación:
 es el aumento de tamaño con el calor. /Calor específico:
 una situación con un alto calor específico mantiene la temperatura más tiempo. 

Propiedades electromagnéticas

Conductividad eléctrica:


es la propiedad de los materiales que permite conducir la electricidad. Metales: cobre


Comportamiento magnético:


es la propiedad que tienen algunos materiales de ser atraídos por un campo magnético. Imán  

Propiedades químicas


Resistencia a la corrosión:


se hacen materiales (acero) que son resistentes a la corrosión 

Propiedades acústicas:



Conductividad del sonido:

 aquellos que no conducen el sonido. Poliespan 

3. Define las propiedades ópticas de los materiales

Transparencia


Es aquella por la que la luz puede viajar a través de ella sin atenuarse. Fibra de vidrio /Reflectividad:
Los materiales que reflejan la luz. Algunos plásticos /Índice de refracción:
 es la propiedad según la cual un material se refracta más o menos. /Brillo:
El diamante /Polarización:
Una sustancia polarizada es aquella que solo deja pasar algunos rayos de luz en algunas direcciones. 

4. Sistemas de extracción  de los metales: altos hornos y electrolisis

Tenemos el mineral obtenido de la mena, y para obtener el metal se utilizan sobre todo dos procesos industriales, uno basado en el calor y el otro basado en la electricidad, en ambos procesos se utiliza una reacción química llamada reacción de reducción en la cual se separa el metal del no metal. 

Extracción  mediante calor (altos hornos)

Se utiliza para separar metales como el cinc, plata y hierro. Se calienta el mineral con carbono. El mineral férreo, caliza, carbón… se cogen y se tritura, se llevan al alto horno, en el alto horno se separa el hierro del oxigeno debido a la combustión del carbono de esa forma el hierro esta en estado liquido, este se queda en el fondo, se saca y se vierte en recipientes, y ese hierro liquido es lo que se llama fundición.


a continuación se produce el afino de la fundición y por ultimo el hierro fundido se vierte en un horno convertidor donde se introduce oxigeno y ese oxigeno quema parte del carbono y el hierro se convierte en acero. 

Extracción mediante electricidad (electrolisis):

Se utiliza para el sodio, litio, potasio, magnesio, calcio y aluminio. La electrolisis es la descomposición de un compuesto químico a través de la electricidad.Para ello se utilizan electrodos que suelen ser de grafito y se ajusta la intensidad de la electricidad en función de la cantidad de metal que queremos obtener. 

Ánodo

Es el lado positivo donde irán los iones con carga negativa que es el no metal, esos iones ceden sus electrones y se convierten en átomos no metálicos.En el cátodo el electrón negativo atrae a los iones con carga positiva (metal) que ganan los electrones que habían perdido los metales y se transforman en un átomo metálico. Metales nativos (oro y platino) que son los que se encuentran puros en la naturaleza. 

5. Di todo lo que sepas sobre el acero, el coltán y los plásticos

El acero es una aleación de hierro y de carbón en diferentes proporciones según su tratamiento tendrán diferentes propiedades, también se pueden unir otro metales cambiando algunas de sus propiedades y ajustándolas al uso concreto que se necesita.  

Coltan es una abreviatura que se utiliza para referirse a dos minerales que suelen encontrarse juntos en determinados tipos de granito, columbita y tantalia. 

Columbita

Es un oxido de niobio con hierro y magnesio. 

Tantalio

Es un oxido de tantalio con hierro y magnesio. A estos dos minerales se extrae el niobio y el tántalo, que han adquirido un papel muy importante en los últimos 20 años relacionando con la electrónica.


El niobio se utiliza en la fabricación de imanes de alto poder magnético y es la clave de los micromotores utilizados en los discos duros, , etc., por lo tanto tiene muchas aplicaciones en ordenadores, aeronáÚtica incluso en medicina. El tántalo se emplea en la fabricación de condensadores y esta presente en todas las baterías recargables. 

Coltan:

el control de su producción es un negocio muy rentable tanto para gobiernos, fabricantes o distribuidores y esto ha traído problemas en el Congo por la guerra del coltan.

Los plásticos comienzan  a finales del S.XIX y surge para sustituir al marfil que empezaba a ser muy caro. Aunque tiene muchas aplicaciones la plasticidad es una propiedad de los materiales que permite darle fácilmente la forma que mas nos conviene. Están formados por unas moléculas muy complejas llamados polímeros y esto se forman por la uníón de unas moléculas mas sencillas llamadas monómeros, y al proceso por el cual los monómeros se unen formando polímeros, se llama polimerización.

6. El papel: carácterísticas, proceso de producción, problemas asociados a su fabricación y soluciones a dichos problemas. 

Viene de la palabra papiro que es una planta que utilizaban los egipcios para escribir en el. Para obtenerlo hay que obtener celulosa: es una fibra natural de los arboles y que tiene unas carácterísticas excepcionales como su flexibilidad y su capacidad de aglutinarse formando laminas. 

Proceso

Se coge la madera de los arboles y se tritura en agua a unos 200 grados y se mezcla con sosa caustica, sulfato de sodio y carbonato de calcio  y de esa forma se obtiene la celulosa,esta se blanquea usando productos químicos y se añaden consolidantes para observar mejor el papel y se hace mas flexible y mas resistente. 


Problemas de la fabricación de papel

-la deforestación provocada por la tala indiscriminada de arboles. 

-la enorme cantidad de agua que se necesita para hacer el papel. 

-la contaminación de los ríos debido a elementos como el azufre, cloro y ozono que suelta la fabricación. 

-se consume una gran cantidad de energía. 

Soluciones para los problemas de la fabricación

-controlar la deforestación utilizando cáñamo, algodón, lino… 

-reducción del consumo y reciclar  

7. Define: nanociencia, nanotecnología, fulereno, buckyball, nanotubo

Nanociencia


Es el estudio de todos los aspectos científicos a tamaño nanometrico. 

Fulereno

Es una molécula formada por 60 átomos de carbono con una estructura muy particular porque puede adoptar la forma de una pelota similar a un balón de futbol, se usa en medicina y biología utilizando el buckyball. 

Buckyball

Puede contener la dosis de un determinado medicamento y su estructura permite que la bola se rompa al contactar con determinadas sustancias presentes en las proximidades de la célula infectada liberando el medicamento que lleva en su interior. También puede adquirir una forma de tubo y en ese caso tenemos lo que se llama un nanotubo.

Nanotubos

Pueden tener desde unos pocos nanómetros y pueden llegar hasta 18mm de largo. En esos nanotubos se puede cambiar la estructura añadiendo boro. Si al nanotubo se le añaden otros elementos por ejemplo el boro, se convierte en conductor y en ese caso se nos habría formado un nanocable y si se le añade un semiconductor tendríamos un nanointerruptor. 


Nanotecnología


Se inicio en el año 1959 y se dedica al diseño, fabricación y aplicación de materiales y aparatos a escala nanometrica. La nanotecnología permitirá tener maquinas capaces de depositar el átomo de un determinado elemento en el sitio adecuado para que junto con otros átomos formemos una nanomaquia. 

8. Explica todo lo que sepas del fulereno y sus aplicaciones nanoscópicas


Fulereno es una molécula formada por 60 átomos de carbono con una estructura muy particular porque puede adoptar la forma de una pelota similar a un balón de futbol, se usa en medicina y biología utilizando el buckyball: puede contener la dosis de un determinado medicamento y su estructura permite que la bola se rompa al contactar con determinadas sustancias presentes en las proximidades de la célula infectada liberando el medicamento que lleva en su interior. También puede adquirir una forma de tubo y en ese caso tenemos lo que se llama un nanotubo, estos nanotubos pueden tener desde unos pocos nanómetros y pueden llegar hasta 18mm de largo. En esos nanotubos se puede cambiar la estructura añadiendo boro. Si al nanotubo se le añaden otros elementos por ejemplo el boro, se convierte en conductor y en ese caso se nos habría formado un nanocable y si se le añade un semiconductor tendríamos un nanointerruptor. Todo esto abre nuevas puertas sobre todo en electrónica, los nanotubos permitan conducir electrones casi instantáneamente de un extremo a otro sin perder energía como ocurre en los cables tradicionales. 


9. Aplicaciones de la nanotecnología

Aplicaciones eléctricas

-Baterías de nanotubos de carbono que ya se utilizan en pilas.

 -LED la ventaja que tiene es la duración y la eficacia energética y la rapidez con la que tarda en dar luz. 

Aplicaciones electrónicas

Nanochips


Son microprocesadores de tamaño nanometrico. 

Aplicaciones en medicina y farmacia

Se intenta que los átomos actúen directamente sobre los virus de forma que se gestionen las enfermedades paciente a paciente: Buckyball 

Aplicaciones en la industria textil

Con tejidos de nanotubos se permite que estos tejidos no absorban líquidos y se eviten manchas. 

Aplicaciones en arquitectura y urbanismo

-recubrimientos que protegen las paredes de las pinturas haciendo que las pinturas resbalen y no puedan penetrar y recubrimientos que no corrosionen. 

-videos fotoconicos que cambian de color según la luz que incide sobre ellos y que evitan que pase la luz ultravioleta y la luz infrarroja. 

-nuevas cerámicas que se utilizan en los sanitarios para repeler líquidos y que se depositen bacterias

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