Tipos de materiales: naturales, sintéticos, nanomateriales y biomateriales

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Resumen

El documento describe qué son los materiales y cómo se clasifican según su origen: naturales, transformados y sintéticos. Después introduce los nanomateriales, los materiales bidimensionales como el grafeno, los metamateriales, los materiales inteligentes y los biomateriales, con sus propiedades y ejemplos de uso.

Puntos clave

  • Materia es la realidad primaria de la que están hechas las cosas; un recurso natural es un material que el ser humano puede utilizar potencialmente.
  • Según su origen, los materiales son naturales, transformados (como el papel o los tejidos) o sintéticos (como los plásticos).
  • La nanociencia estudia la materia a escala nanométrica y la nanotecnología desarrolla sus aplicaciones.
  • Los nanotubos de carbono son átomos de carbono en una red hexagonal cilíndrica con propiedades extraordinarias.
  • El grafeno es una lámina de carbono de un átomo de grosor, conductora del calor y muy resistente.
  • Los metamateriales son materiales artificiales con propiedades electromagnéticas no presentes en la naturaleza.
  • Los materiales inteligentes responden de forma reversible a estímulos externos modificando sus propiedades.
  • Los biomateriales son inocuos para los organismos y se usan en implantes y prótesis.

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1. ¿QUÉ SON LOS MATERIALES?


//El mundo material es todo aquello que nos rodea, que tiene masa y que ocupa un espacio (el aire, agua, los seres vivos…)//La materia es la realidad primaria de la que están hechas las cosas.//Las materias primas son aquellos materiales empleados por la industria para la elaboración de productos de consumo.//Los recursos naturales son aquellos materiales presentes en la naturaleza que pueden ser potencialmente  utilizados por el ser humano; por lo tanto, si un material no es usado no se considera un recurso.

1.1Su clasificación//Los materiales se clasifica según su origen en: //

- Naturales

⇒ Se pueden obtener directamente del medio gracias a técnicas que no implican la transformación de su naturaleza primaria. Ex.→ madera, rocas, arenas, arcillas, resinas, algodón, betunes…//

- Transformados⇒

Sufren algún tipo de elaboración o manufacturas previa a su utilización. Ex..→ tejidos (algodón, seda), derivados del petróleo  (betunes, gas, gasóleo) y derivados de la madera (papel, celulosa).//

- Sintéticos⇒

Son fabricados de forma artificial por el ser humano a través de procesos químicos industriales. Ex.→ destacan los plásticos y las fibras sintéticas.//A la hora de escoger un material u otro lo hacemos según sus propiedades óptimas para el uso al que se destina.

2. LOS NANOMATERIALES//


La nanociencia es la disciplina que estudia la materia a escala de los 100 nm por debajo de ella. La nanotecnología se ocupa del desarrollo de sus posibles aplicaciones en la creación de materiales y dispositivos. //La gran aportación de la nanotecnología es que permite ir de lo pequeño a lo grande y fabricar materiales a partir de los átomos y moléculas.  A este tamaño, las partículas presentan unas propiedades físicas y químicas diferentes y “nuevas”. 


2.1 Los nanotubos carbono//


Las nanopartículas más desarrolladas hasta el momento son los nanotubos de carbono, formados por átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal cilíndrica. Estas nanopartículas poseen extraordinarias propiedades que permitirán avances en electrónica, construcción y en muchos otros campos.//Otro uso de la nanotecnología es en la lucha contra la contaminación, los filtros con nanopartículas podrían solventar el problema de la falta al acceso de agua potable, desalinizar el agua y mejorar la filtración de los gases emitidos por las industrias.

3. MATERIALES BIDIMENSIONALES//


De todos los bidimensionales, el grafeno es el más conocido. Está formado por una lámina (bidimensional) extremadamente delgada de carbono con tan solo un átomo de grosor. 

3.1 Propiedades //-


conductor del calor//-es el material más fuerte//-Su fabricación causa poco impacto porque se obtiene del grafito//-Se podrán construir pantallas conductoras, flexibles (que se enrollan) y que pueda recubrir superficies esféricas. Los chips de grafeno serán más rápidos que los de silicio. 

4. METAMATERIALES//Los metamateriales son un tipo de materiales que se fabrican de forma artificial. Mantiene una disposición artificial de elementos estructurales diseñada para conseguir propiedades electromagnéticas ventajosas e insólitas no presentes en la naturaleza.

5. MATERIALES INTELIGENTES //


Los materiales inteligentes, activos, son aquellos capaces de reaccionar a los estímulos externos físicos o químicos, de forma reversible y controlable, modificando sus propiedades.//Ex.→ un edificio que sea capaz de auto reforzarse y sellar sus grietas, o un automóvil con zonas de pliegue inteligentes y que pueda volver a su forma original tras sufrir un accidente

6. BIOMATERIALES//


Son materiales (metales, cerámicas, polímeros, composites, etc.) inocuos para organismos y aptos para implantes y  prótesis porque evitan que cause rechazos.

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Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre materia y materia prima?

La materia es la realidad primaria de la que están hechas las cosas. Las materias primas son los materiales que la industria emplea para elaborar productos de consumo.

¿Qué es un material sintético?

Es un material fabricado de forma artificial por el ser humano mediante procesos químicos industriales. Los plásticos y las fibras sintéticas son ejemplos.

¿Qué es el grafeno?

Es un material bidimensional formado por una lámina de carbono de un solo átomo de grosor. Es muy fuerte y conduce bien el calor.

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Test

1. Según su origen, ¿cómo se clasifican los materiales?
2. ¿Qué ejemplo se da de material transformado?
3. ¿De qué está formado el grafeno?
4. ¿Qué caracteriza a los metamateriales?
5. ¿Qué hace un material inteligente?
6. ¿Para qué se usan los biomateriales?

Preguntas generadas con IA a partir del documento: comprueba las respuestas con el texto.