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▷ ¿Qué es el Grafeno? Propiedades y aplicación | Infinitia

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¿Cuáles son las propiedades del grafeno y por qué lo hacen tan especial? Analizamos la estructura, características y aplicaciones de este novedoso material.

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Importancia de los materiales avanzados en las tecnologías

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Importancia de los materiales avanzados en las tecnologías

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Materiales avanzados: un recurso para las tecnologías actuales y futuras

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Los materiales avanzados son sistemas compuestos por diversos materiales que pueden transformarse en productos con propiedades específicas.

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Ciencias Naturales

Tipos de materiales según su procedencia

Los materiales son los elementos que se necesitan para fabricar un objeto. Los objetos que nos rodean están fabricados por diversos materiales. La fabricación de los objetos puede ser hecha por uno o más materiales. Según su procedencia hay dos tipos de materiales, estos pueden ser naturales o artificiales.

Los materiales naturales y artificiales

Los materiales naturales son los que se encuentran en la naturaleza. Se clasifican según su origen, animal, vegetal o mineral. Ejemplos:

Los materiales artificiales son los elaborados por los seres humanos. Ejemplos:

Para crear un producto mediante un material artificial se realiza el siguiente proceso:

Extracción de la materia prima de la naturaleza

Transformación de la materia prima en material artificial

Fabricación del producto final

Propiedades de los materiales

Cada material es diferente y tiene cualidades llamadas propiedades. Algunas propiedades de los materiales son:

Dureza

Fragilidad

Flexibilidad

Aislación térmica

Transparencia

Impermeabilidad

Dureza de los materiales

La dureza del material dice que tan resistente es el material frente a diversas deformaciones y alteraciones.

Material duro: (Dureza) Se considera un material duro si al intentar hacer rayaduras, perforaciones, cambios en su forma, es difícil o casi imposible hacerlo. Ejemplos:

Material blando: Se considera un material blando cuando fácilmente se puede moldear o hacer cambios en su forma. Ejemplos:

Fragilidad de los materiales

La fragilidad del material dice que tan delicado y frágil es el material, es decir si se rompe fácilmente o no.

Material frágil: (Fragilidad) Es el material que se rompe con facilidad si se golpea. Ejemplos:

Material tenaz: (Tenacidad) Es el material que no se rompe con facilidad. Ejemplos:

Flexibilidad de los materiales

La flexibilidad del material consiste en la facilidad que tiene este para doblarse sin romperse.

Material flexible: Es el material que se dobla fácilmente. Ejemplos:

Material rígido: Es el material que es difícil doblar. Ejemplo:

Material elástico: Es el material que si se deforma puede recuperar su forma inicial. Ejemplos:

Goma de rueda de bicicleta

Resorte

Aislación termica de los materiales

Los materiales que impiden el paso del calor o del frío de un lugar a otro se llaman aislantes térmicos. Ejemplo:

Transparencia de los materiales

La transparencia en los materiales consiste en la facilidad que tienen estos para dejar pasar la luz a través de ellos.

Material transparente: Es el material que se puede ver a través de él. Ejemplos:

Material opaco: Es el material que no permite el paso de la luz. Ejemplos:

Material translúcido: Es el material que permite el paso de la luz pero no se puede distinguir con claridad que hay a través de él. Ejemplos:

Efectos de distintos factores sobre los materiales

Los materiales están expuestos a distintos factores como por ejemplo fuerzas, calor, agua o la acción de la luz, por lo tanto pueden sufrir cambios en su forma, color, olor o textura.

Efectos de la fuerza sobre los materiales

Algunos materiales cambian de forma al aplicar una fuerza sobre ellos.

Si la fuerza se deja de aplicar, algunos materiales vuelven a su forma inicial y otros no, esto dependerá esencialmente de la elasticidad del material, es decir, de la capacidad del material de volver a su forma inicial cuando se deja de aplicar una fuerza sobre él.

Por ejemplo, al aplicar una fuerza sobre la greda o la plasticina, estas cambian su forma y luego de dejar de aplicar la fuerza, estos materiales no regresan a su forma inicial.

Por el contrario, al aplicar una fuerza sobre un elástico o un globo, estos cambian su forma, pero luego de dejar de aplicar la fuerza, estos regresan a su forma inicial.

Efectos de la luz y del calor sobre los materiales

Otros efectos que sufren los materiales son los causados por la luz y el calor, que vienen directamente del sol, por lo tanto alteran las propiedades de los materiales. El cambio causado por la luz y el calor dependerá de cada material.

Por ejemplo, al poner una vela directamente bajo la luz del sol y calor, la vela modificará su forma y textura. En cambio al poner una moneda directamente bajo la luz del sol y calor, la moneda cambiará su temperatura, pero no su forma.

Efectos del agua y del aire sobre los materiales

Otros efectos que sufren los materiales son los causados por la humedad y el oxígeno del aire, como por ejemplo algunos metales.

Los daños producidos por la exposición de algunos materiales a la humedad y al oxígeno del aire se le conoce con el nombre de corrosión.

Otro daño que pueden sufrir algunos materiales son los causados por el agua, ya que el agua tiene la capacidad de traspasar unos espacios muy pequeños provocando así cambios físicos en algunos materiales.

Por ejemplo si se aplica agua al papel, este se verá afectado en su forma, en cambio no ocurre lo mismo si se aplica agua a una tela, esta no se daña.

Más actividades recomendadas

Juego de los materiales y sus propiedades.

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Los Materiales y sus propiedades - ciencias naturales

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Los materiales son los elementos que se necesitan para fabricar un objeto. Los objetos que nos rodean están fabricados por diversos materiales. La fabricación de los objetos puede ser hecha por uno o más materiales. Según su procedencia hay dos tipos de materiales, estos pueden ser naturales o artificiales.

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Historia del plástico | Una historia sobre la evolución humana y los avances tecnológicos

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El plástico es un polímero que, al igual que las fibras sintéticas, puede moldearse con la forma y el tamaño deseados cuando está blando y puede endurecerse para producir artículos duraderos. El término "plástico" procede de la palabra "plastikos", que significa "moldear" en griego, y se utiliza para referirse a una amplia gama de polímeros orgánicos semisintéticos o sintéticos. Se sabe que los distintos tipos de plásticos poseen propiedades físicas y químicas diferentes. Muchos artículos, como sillas, mesas, cubos, juguetes, pelotas, etc., están hechos de plástico.

La mayoría de los plásticos contienen polímeros orgánicos. Una gran parte de estos polímeros está formada por cadenas de átomos de carbono, puros o con oxígeno, nitrógeno o azufre. Las cadenas tienen varias unidades repetidas, compuestas de monómeros. Cada cadena polimérica tiene varios miles de unidades repetidas. La columna vertebral es la sección principal de la cadena que une un gran número de unidades repetidas.

De esta columna vertebral "cuelgan" diferentes grupos moleculares para personalizar las propiedades del plástico. Estos colgantes suelen estar "colgados" de los monómeros hasta que éstos se enlazan entre sí para formar la cadena polimérica. Es la disposición de estas cadenas laterales la que influye en las propiedades del polímero. La estructura molecular de las unidades repetitivas puede ajustarse con precisión para afectar a las propiedades específicas del polímero.

Propiedades químicas de los plásticos

Las propiedades de los plásticos son las siguientes:

Poseen plasticidad, una propiedad típica de estos materiales. La plasticidad es la capacidad que tiene un material para deformarse sin romperse.

Son polímeros, compuestos orgánicos de estructura macromolecular formada por agrupaciones de monómeros, que se obtienen por procesos de polimerización.

Son de baja densidad.

Fáciles para moldear y trabajar debido a su elasticidad.

Resistencia a la corrosión, así como a otros fórmenos químicos.

Buenos aislantes térmicos y eléctricos, aunque no resisten temperatura elevadas.

Clasificación de los plásticos

Los plásticos se clasifican generalmente según la estructura química de la base del polímero y las cadenas laterales. Las principales categorías de estas clasificaciones incluyen acrílicos, poliésteres, siliconas, poliuretanos y plásticos halogenados. Los plásticos también se clasifican por el proceso químico utilizado en su síntesis, como la reticulación, la condensación y la poliadición.

Los plásticos también se pueden clasificar por sus diversas propiedades físicas, como la resistencia a la tracción, la dureza, la resistencia al calor, la densidad y la temperatura de transición vítrea, y sus propiedades químicas, como la química orgánica de los polímeros y su resistencia y sus reacciones a otros materiales y procesos químicos diversos, como la radiación ionizante, la oxidación y los disolventes orgánicos.

Otras clasificaciones dependen de características relevantes para el proceso de fabricación o el diseño del producto. Ejemplos de estas calidades y clases son los polímeros conductores, termoplásticos y termoestables, plásticos de ingeniería y plásticos biodegradables y otros plásticos similares con estructuras únicas, como los elastómeros.

Termoplásticos

Los termoplásticos son plásticos que no sufren un cambio químico en su composición al calentarse, por lo que pueden moldearse varias veces. Algunos ejemplos son el polipropileno (PP), el polietileno (PE), el cloruro de polivinilo (PVC) y el poliestireno (PS).

Termoestables

Los polímeros termoestables son plásticos que pueden fundirse y moldearse en cualquier forma una sola vez. Sufren una reacción química irreversible cuando se calientan, por lo que, si se vuelven a calentar, se descomponen en lugar de fundirse.
Polímeros conductores

Los polímeros conductores intrínsecos (PCI) son polímeros orgánicos conductores de la electricidad. Ejemplo: El poliacetileno.

Plásticos biodegradables

Los plásticos biodegradables son plásticos que se degradan o descomponen cuando se exponen a la luz solar o a la radiación ultravioleta, a bacterias, a determinadas enzimas, a la humedad o al agua, o a la abrasión del viento. En determinadas circunstancias, los roedores, las plagas o los ataques de insectos también pueden actuar como modos de biodegradación o degradación medioambiental. Ejemplo: Plásticos a base de almidón, Plásticos a base de celulosa, Plásticos a base de soja.

Bioplásticos

Mientras que la mayoría de los plásticos son productos de la petroquímica, los bioplásticos son plásticos producidos sustancialmente a partir de materiales vegetales renovables como la celulosa y el almidón. Debido a los límites finitos de los recursos petroquímicos y al riesgo de calentamiento global, los bioplásticos siguen siendo un campo en expansión.

Reciclado del plástico

El proceso de reciclado del plástico es un procedimiento esencial. Si no se recicla en el momento adecuado, el plástico se mezcla con otros productos químicos o materiales, lo que dificulta su reciclaje y lo convierte en una fuente de contaminación.

No son biodegradables y, por tanto, no se descomponen por la actividad microbiana. Para evitarlo, es imprescindible utilizar biopolímeros o polímeros biodegradables.

A continuación se presenta una clasificación de los plásticos más comunes:

Tereftalato de polietileno (PET o PETE)

El PET o Tereftalato de polietileno es uno de los materiales plásticos más producidos en el mundo. Se considera seguro para alimentos y bebidas y tiene una gran capacidad para evitar que el oxígeno penetre en el envase y estropee los alimentos. Es un plástico muy reciclable, barato y resistente, con una muy buena relación resistencia-peso. Se utiliza para fabricar envases de alimentos, botellas de plástico y fibra de poliéster como la que se encuentra en la ropa. También se utiliza en una gran variedad de aplicaciones industriales, como la fabricación de fibra de vidrio y nanotubos de carbono.

Polietileno (PE):

El polietileno es el plástico más común del planeta y puede fabricarse en diferentes densidades. Cada densidad confiere al plástico final unas propiedades físicas únicas. Como resultado, el polietileno se encuentra en una amplia gama de productos.

Polietileno de baja densidad (LDPE)

El LDPE tiene una gran ductilidad, pero una baja resistencia a la tracción, por lo que es más flexible que otros plásticos. Se utiliza para fabricar productos como bolsas de plástico, envases transparentes para alimentos, envases desechables y aislamiento de cables, entre otros.

Polietileno de densidad media (MDPE)

Al tener más cadenas de polímeros y, por tanto, mayor densidad, el polietileno de densidad media se suele utilizar en tuberías de gas, film retráctil, bolsas de transporte y tapones de rosca.

Polietileno de alta densidad (HDPE)

El HDPE se considera respetuoso con el medio ambiente, y la fabricación de este tipo de plástico requiere sólo una pequeña fracción de la energía que se necesitaría para producir acero a partir de mineral de hierro. Es un plástico resistente a la degradación, a los agentes medioambientales y bastante rígido, por lo que se utiliza para fabricar multitud de productos, como contenedores de material, cubos, señalización, ruedas dentadas, tuberías de agua y alcantarillado.

Polipropileno (PP)

El polipropileno es un plástico muy duro, resistente al calor y semitransparente que conserva su forma después de mucho torcerlo, doblarlo o plegarlo. Su uso generalizado y su popularidad son indudables, ya que es uno de los polímeros termoplásticos más flexibles del planeta. Duradera, flexible, resistente al calor, resistente a los ácidos y barata, la lámina de polipropileno se utiliza para fabricar equipos de laboratorio, piezas de automoción, bisagras, dispositivos médicos y envases alimentarios, entre otros.

Policarbonato (PC)

Fuerte, estable y transparente, el policarbonato es un excelente plástico de ingeniería tan claro como el vidrio y doscientas cincuenta veces más resistente. Las láminas transparentes de policarbonato son fáciles de trabajar, de moldear y, aunque son extremadamente fuertes y resistentes a los impactos, el plástico de policarbonato tiene una flexibilidad de diseño inherente. Se encuentra en una gran variedad de productos, como invernaderos, DVD, gafas de sol, material antidisturbios, etc.

Cloruro de polivinilo (PVC)

El PVC es un polímero que posee propiedades rígidas o flexibles y es muy conocido por su capacidad para mezclarse con otros materiales. Por ejemplo, la lámina de PVC expandido es un material de cloruro de polivinilo espumado ideal para productos como quioscos, expositores de tiendas y exhibiciones. La forma rígida del PVC se utiliza habitualmente en materiales de construcción, puertas, ventanas, suelos, revestimientos, etc. Con la adición de plastificantes como los ftalatos, la forma más blanda y flexible del PVC se encuentra en productos de fontanería, aislamiento de cables eléctricos, ropa, tubos médicos y otros productos similares.

Poliestireno (PS)

Se trata de un termoplástico transparente que puede encontrarse tanto en plástico sólido como en material de espuma rígida. El uso del poliestireno está muy extendido y se emplea en envases, dispositivos médicos como tubos de ensayo o placas de Petri, cacahuetes de espuma de poliestireno, piezas de electrodomésticos, automóviles y ordenadores, entre otros. En la industria se utiliza especialmente para fabricar ruedas dentadas para cadenas de rodillos, monturas de varillas o poleas.

Según su comportamiento frente al calor

Como materiales orgánicos, los polímeros y los plásticos tienen, con pocas excepciones, una resistencia térmica mucho menor que los metales, sobre todo en presencia de oxígeno. Entre los polímeros comunes, una excepción es el tetrafluoroetileno, que tiene una estabilidad térmica muy alta debido a que sólo tiene enlaces C-C y C-F, ambos muy estables. Cuando se calientan a distintas temperaturas, los materiales termoplásticos pasan lentamente de sólidos más o menos rígidos a líquidos muy viscosos. Aunque los materiales termoestables no se reblandecen con el calor, un calentamiento excesivo o prolongado puede provocar sobreendurecimiento, contracción, carbonización o desintegración. Los plásticos tienen coeficientes de dilatación térmica (de 4 a 20 x 10-5/°C; de 2 a 11 x 10-5/°F) considerablemente superiores a los de los metales comunes (de 1,0 a 2,5 x 10-5/°C; de 0,6 a 1,4 x 10-5/°F). Los polímeros y plásticos derivados suelen ser buenos aislantes eléctricos y algunos, como el politetrafluoroetileno, son excelentes.

Resistencia al fuego

Los plásticos muestran una amplia gama de comportamientos frente al fuego: algunos se inflaman, otros son autoextinguibles, otros son de combustión lenta a rápida. La inflamabilidad depende del polímero y de otros componentes como cargas, materiales de refuerzo, plastificantes o aditivos ignífugos.

Los polímeros que contienen halógenos, como el PVC o el PVC clorado, son intrínsecamente ignífugos; al calentarse, liberan gases halógenos que interrumpen la reacción en cadena de oxidación de los radicales libres. Sin embargo, la adición de la mayoría de plastificantes al PVC lo hace inflamable. Las propiedades de resistencia al fuego de los plásticos pueden mejorarse incorporando aditivos adecuados (CBD 154) o utilizando polímeros con resistencia al fuego incorporada.

Los productos de la combustión de la mayoría de los plásticos son similares a los de la madera, el papel y los tejidos porque sus componentes químicos son esencialmente parecidos. Sin embargo, los productos de la combustión no sólo dependen de la naturaleza química del material, sino también de las condiciones en las que arde. Por ejemplo, con aire suficiente, los principales productos de combustión de la mayoría de los plásticos, maderas y tejidos son dióxido de carbono (inofensivo) y agua, pero si hay una deficiencia de oxígeno se forman grandes volúmenes de monóxido de carbono tóxico y humo. Además, los plásticos ignífugos producen rápidamente un humo denso que no se elimina fácilmente con ventilación; y si los plásticos contienen cloro, flúor, nitrógeno y azufre combinados (o sus derivados), estos elementos o sus derivados también estarán presentes en el humo.

Composición del plástico

Los plásticos se basan principalmente en átomos de carbono. Las siliconas son una excepción, ya que se basan en el átomo de silicio. El átomo de carbono puede unirse a otros átomos con hasta cuatro enlaces químicos. En los plásticos, los átomos de carbono también se enlazan con hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, cloro o azufre. Cuando el enlace de estos átomos da lugar a largas cadenas, como las perlas de un collar de perlas, el polímero se denomina "termoplástico". Los termoplásticos son fundibles. Todos los termoplásticos tienen unidades repetitivas, es decir, la sección idéntica más pequeña de la cadena. La inmensa mayoría de los plásticos son termoplásticos en un 92%.

Para formar las celdas unitarias se utiliza un grupo de átomos llamados "monómeros", cuya combinación da lugar a los polímeros o plásticos. Todos los monómeros contienen dobles enlaces entre los átomos de carbono, de modo que éstos pueden reaccionar posteriormente para formar polímeros.

El comportamiento plástico de los polímeros está influido por la disposición de sus moléculas a gran escala. En otras palabras, los polímeros son amorfos o cristalinos. La disposición de las moléculas en estado amorfo es aleatoria y están entrelazadas. En el estado cristalino, la disposición de las moléculas es estrechamente identificable. Por otro lado, los materiales semicristalinos presentan regiones cristalinas, llamadas cristalitos, dentro de una matriz amorfa.

La estructura química de los plásticos puede cambiar, con el uso de copolímeros, y la unión química de diferentes elementos y compuestos y, por otro lado, el uso de la cristalizabilidad puede cambiar las propiedades de procesamiento, estéticas y de rendimiento de los plásticos. La alteración de los plásticos también puede producirse mediante la adición de aditivos.

En resumen, la gran variedad de tipos de productos y aditivos disponibles hace que comprender las capacidades y limitaciones de un material sea una cuestión clave para proveedores, fabricantes y desarrolladores de productos en todos los niveles de la cadena industrial. Los ensayos mecánicos, térmicos, ópticos, de comportamiento reológico y climáticos permiten comprender mejor el material, el producto y su rendimiento.

En SINTAC trabajamos con una gran variedad, si estás interesado no dudes en contactarnos o acceder al apartado de productos para descubrir más. Si busca un enfoque integrado que le ayude a cumplir las especificaciones de rendimiento de sus productos, nuestra experiencia combinada y nuestros conocimientos sobre ensayos le proporcionarán la ayuda que necesita. Póngase en contacto con nosotros para ofrecerle el mejor producto.

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¿Sabes cuáles son las propiedades de los plásticos? Te lo contamos en el siguiente post ¡Sigue leyendo!

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Afortunadamente, las personas cada vez estamos más concienciadas sobre la importancia de cuidar el medio ambiente y reducir los residuos que producimos. Con ese propósito nacieron los plásticos biodegradables, los cuales parecen ser la solución a la gran crisis mundial de la contaminación plástica.

Sin embargo ¿es todo tan ventajoso como a primera vista parece? Si quieres conocer más sobre los plásticos biodegradables: qué son y tipos, no dejes de leer este artículo de EcologíaVerde. ¡Te lo explicamos en detalle!

Qué significa biodegradable

Se conoce como biodegradabilidad al tipo de descomposición por la que algunos productos y sustancias se desintegran gracias a la acción de ciertos organismos biológicos, como bacterias, insectos, hongos, algas, etc. Esos organismos utilizan las sustancias para producir energía, y crean otros compuestos a través de ellas, como tejidos, organismos o aminoácidos. Además, deben darse unas condiciones de temperatura, luz, humedad, oxigeno, etc., favorables para que esto se produzca en un periodo relativamente corto de tiempo.

Por tanto, un producto es biodegradable cuando es capaz de desintegrarse mediante la acción del medio ambiente y los organismos biológicos que allí habitan. Existen dos tipos de biodegradación. Por un lado, la biodegradación aeróbica, que se produce al aire libre, donde hay oxígeno; y, por otro lado, biodegradación anaeróbica, que tiene lugar con la ausencia de este compuesto. La segunda produce biogás, fundamentalmente metano, un gas de efecto invernadero que acrecienta el calentamiento global.

La biodegradabilidad se relaciona con la ecología y muy a menudo con el daño que producen los plásticos a la naturaleza, los cuales tardan cientos de años en descomponerse. La duración o el tiempo de descomposición es un aspecto muy importante a tener en cuenta para determinar el grado de biodegradabilidad. Por ejemplo, una cáscara de plátano tarda apenas de 2 a 10 días en degradarse y el papel alrededor de 2 a 5 meses, por lo que estos ejemplos son mucho más fáciles de biodegradar que un envoltorio que incluye, por ejemplo, plástico y papel, incluso aunque el plástico sea biodegradable.

Te contamos más sobre este tema en este otro post de EcologíaVerde acerca de la Biodegradabilidad: ejemplos de productos biodegradables.

Plásticos biodegradables: qué son

Los plásticos biodegradables son aquellos que están fabricados con materias primas renovables, como trigo, maíz o maicena, aceite de soja, patatas, plátanos o yuca. Dada su forma de producción, estos plásticos sí se biodegradan mediante microorganismos, por lo que pueden reintroducirse en el ciclo natural del medio ambiente en forma de abono orgánico beneficioso para el suelo y con un periodo de tiempo de degradación mucho menor al de los plásticos convencionales. En este otro artículo te explicamos Cómo hacer plástico biodegradable con maicena.

Sin embargo, aunque parezca que esta es la solución a todos los problemas que hasta ahora hemos tenido con el plástico y su contaminación, desgraciadamente esto no es así. Aunque procedan de materias primas naturales reabsorbibles por la naturaleza, los plásticos biodegradables siguen presentando muchos problemas.

Problemas de los plásticos biodegradables

El etiquetado de estos plásticos no especifica que su uso reduzca la contaminación en ríos y mares. Las condiciones que precisan estos plásticos para su descomposición muy raramente son los mismos que los que se presentan en los océanos y ríos. Así, pueden llegar a tardar siglos en descomponerse si los microbios encargados de su descomposición no encuentran oxígeno para llevar a cabo su tarea.

Aunque tarden menos en degradarse en ambientes naturales, de media pueden demorarse alrededor de los 3 años. Por ejemplo, unos pañales manufacturados con plástico convencional tardan alrededor de 350 años en degradarse, mientras que los fabricados con plástico biodegradable de 3 a 6 años.

Reciclaje complejo. Estos plásticos, al ser "biodegradables", no se pueden mezclar con los convencionales, por lo que se precisaría de una estrategia de reciclaje diferente para estos productos.

La producción de plástico se obtiene a partir de fuentes alimenticias. Esto quiere decir que, aunque fueran biodegradables en un periodo de tiempo reducido, harían falta grandes extensiones de terreno para cultivar los productos de su manufacturación, además de la utilización de fertilizantes y agua, por lo que se incrementaría la sobreexplotación y la deforestación de los ecosistemas naturales.

Condiciones específicas requeridas. Estas condiciones son las mismas que se dan en las plantas de compostaje industrial (mezcla equilibrada de humedad, aireación, oxígeno y temperatura superior a 50 ºC de forma prolongada). Es muy difícil mantener estas condiciones para la producción de plástico biodegradable a gran escala.

Su elaboración a manos de fuentes renovables no conlleva que se fabriquen con menos sustancias químicas perjudiciales o aditivos.

Para concluir podemos decir que, aunque son mejores que los convencionales, los plásticos biodegradables no solucionan el problema actual de ámbito global de la contaminación por plástico. Además, su descomposición depende mucho de las condiciones que se den en el medio ambiente.

No obstante, estos plásticos pueden ser de gran utilidad para ciertos usos y como medio para seguir investigando sobre este problema. Sin embargo, hasta el día de hoy, la mejor manera de luchar contra la contaminación plástica se basa en reducir cualquier uso de plásticos, reutilizarlos en el caso de que su uso sea necesario y sustituirlos por otros materiales siempre que sea posible, como bolsas de tela o cartón. Aquí puedes conocer más Alternativas para sustituir las bolsas de plástico.

Tipos de plásticos biodegradables

básicamente, existen dos tipos de plásticos biodegradable s:

Bioplásticos: estos plásticos se obtienen a partir de materias primas renovables.

Plásticos fabricados con aditivos biodegradables: no son producidos 100% con materias primas renovables, sino que estos plásticos se componen de petroquímicos que mejoran su biodegradación.

A continuación, os presentamos algunos ejemplos de la utilidad de ambos tipos de plásticos biodegradables.

Envoltorios. Los envoltorios hechos de plástico biodegradable para envasado de alimentos. Recordemos que su descomposición lleva mucho menos tiempo que el plástico tradicional, por lo que sería conveniente utilizar bioplásticos para reducir la contaminación que se origina por la venta masiva de productos alimenticios.

Sector agrícola. Es una buena opción ya que se puede mezclar con capas de semilla y mantillo y para producir coberturas de suelo y macetas.

Medicina. Los plásticos biodegradables son otra opción acertada para la fabricación de ciertos productos plásticos destinados a la medicina como cápsulas degradables en el interior del cuerpo humano, microdispositivos o suturas absorbibles.

Qué es la oxobiodegradación y el plástico oxobiodegradable

Se conoce como oxobiodegradación al proceso de descomposición de la materia en el que convergen dos etapas, la oxidación y la biodegradación, las cuales pueden suceder a la vez o sucesivamente. Esta tecnología aplicable durante la fabricación del plástico gracias a la introducción de agentes prodegradantes permite que este material se degrade en mucho menor tiempo que el plástico convencional, de cientos de años a tan solo unos meses con esta tecnología oxo.

Tras finalizar su vida útil, el plástico, bajo condiciones abióticas, comienza a perder las propiedades y se fragmenta. A continuación, mediante un fenómeno celular y oxidante, el plástico se vuelve frágil y se biodegrada en millones de partículas invisibles para el ojo humano. La posibilidad de su descomposición se puede llevar a cabo en cualquier ambiente con oxígeno y sin necesidad de agua, pueden ser reciclados y diseñados a través de productos reciclados.

Estas características clasifican al plástico oxobiodegradable como un competidor nato con muchas ventajas frente al resto de tipos de plásticos. Así, en la actualidad podemos encontrar muchos productos fabricados a partir de plástico oxobiodegradable:

Bolsas de la compra

Bolsas de basura

Guantes

Botellas

Vasos

Envases

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¿Qué es un semiconductor?

Los semiconductores son materiales que pueden conducir electricidad, pero de forma limitada . Su característica única es que su conductividad eléctrica puede controlarse y modificarse introduciendo dopantes adecuados o cambiando las condiciones externas como la temperatura, la presión o el campo eléctrico . En condiciones normales, los semiconductores actúan como aislantes, pero en determinadas circunstancias pueden conducir electricidad, lo que los hace imprescindibles en la fabricación de componentes electrónicos. Los materiales semiconductores más comunes son el silicio (Si) y el germanio (Ge) , aunque también existen otros muchos compuestos con propiedades semiconductoras, como el arseniuro de galio (GaAs) y el fosfuro de indio (InP). Estos materiales se utilizan para fabricar componentes semiconductores como diodos, transistores y circuitos integrados , que son la base de la tecnología moderna.

Semiconductores dopados y sus tipos

Los semiconductores naturales, como el silicio puro, no tienen suficientes propiedades eléctricas para su uso en dispositivos electrónicos modernos. Para aumentar su capacidad de conducir la electricidad, se utiliza un proceso de dopaje, es decir, la introducción de pequeñas cantidades de otros elementos químicos en la estructura del semiconductor . Dependiendo del tipo de dopante, se pueden distinguir dos tipos principales de semiconductores dopados:

Semiconductor de tipo N : se forma dopando el semiconductor con elementos con mayor número de electrones, como el fósforo o el arsénico. La introducción de estos dopantes crea un exceso de electrones que pueden moverse libremente en el material, aumentando su conductividad.

Semiconductor de tipo P : se forma dopando el semiconductor con elementos con menos electrones, como el boro o el aluminio. Estos dopantes forman los llamados huecos electrónicos, que se comportan como portadores de carga positiva y también ayudan a mejorar la conductividad del material.

Semiconductores de tipo pin

Uno de los tipos más avanzados de semiconductores es el semiconductor de tipo pin , que es una estructura especial que consta de tres capas: una capa dopada de tipo p, una capa no dopada (i) y una capa dopada de tipo n. La estructura de tipo pin se utiliza en componentes como diodos pin, fotodetectores y transistores de potencia, ya que permite un mejor control del flujo de corriente y tiene una alta resistencia a la ruptura.

Aplicaciones de los semiconductores

Los semiconductores son la base de la electrónica moderna . Sus propiedades conductoras, que se pueden controlar con precisión, hacen que sean aplicables a prácticamente todos los dispositivos electrónicos. Algunos ejemplos clave son:

Los transistores son pequeños componentes que actúan como interruptores o amplificadores en circuitos electrónicos. Gracias a ellos es posible crear circuitos lógicos, que son la base de los ordenadores y los microprocesadores.

Los diodos son componentes electrónicos que conducen la corriente en una sola dirección. Se utilizan en circuitos rectificadores, así como en tecnologías LED, es decir, diodos emisores de luz.

Circuitos integrados : sistemas complejos formados por muchos elementos semiconductores (transistores, diodos) que actúan como el corazón de las computadoras, teléfonos y otros dispositivos electrónicos.

Los semiconductores también tienen aplicaciones en la tecnología fotovoltaica, donde se utilizan para convertir la luz solar en electricidad en paneles solares .

Tipos de semiconductores y su importancia

Los semiconductores se pueden dividir en dos grupos principales: semiconductores elementales y semiconductores compuestos . Los semiconductores elementales son materiales de un solo componente como el silicio (Si) y el germanio (Ge). Por el contrario, los semiconductores compuestos están formados por dos o más elementos, como el arseniuro de galio (GaAs), que se utiliza ampliamente en tecnologías de radio y optoelectrónica. Cada uno de estos tipos de semiconductores tiene sus propias propiedades específicas que son cruciales para diferentes aplicaciones. Por ejemplo, el silicio es el material semiconductor más utilizado en la fabricación de circuitos integrados , mientras que el arseniuro de galio se utiliza en dispositivos de alta frecuencia como antenas parabólicas y radares .

Materiales semiconductores en la fabricación de semiconductores

La fabricación de semiconductores requiere el uso de materiales químicos de alta calidad y procesos tecnológicos avanzados. El Grupo PCC desempeña un papel clave en la producción de estos materiales, ya que ofrece una amplia gama de materias primas químicas necesarias para los procesos tecnológicos, incluida la purificación y la obtención de la pureza adecuada de los semiconductores. La pureza y la calidad de los materiales semiconductores, como el silicio, tienen un impacto directo en el rendimiento y la estabilidad de los productos electrónicos finales. El Grupo PCC suministra productos químicos utilizados en los procesos de fabricación de semiconductores , que se utilizan para la fabricación de obleas de silicio, el dopaje de materiales y la limpieza de superficies de semiconductores. Con su tecnología avanzada y sus soluciones innovadoras, el Grupo PCC apoya el desarrollo de dispositivos electrónicos modernos y contribuye al progreso tecnológico en todo el mundo.

Fabricación de semiconductores

La fabricación de semiconductores es un proceso complejo que implica muchos pasos tecnológicos . El primer paso es obtener silicio de alta pureza, que luego se transforma en los llamados monocristales de silicio. A continuación, estos monocristales se cortan en placas delgadas llamadas obleas, que forman la base para los pasos de producción posteriores. El siguiente paso es el dopaje, es decir, la introducción de dopantes como el boro o el fósforo en la estructura del silicio para modificar sus propiedades conductoras. A continuación, los semiconductores se transforman en componentes específicos, como transistores o diodos, utilizando técnicas fotolitográficas precisas. Finalmente, los semiconductores se ensamblan en circuitos electrónicos más grandes, como procesadores o memorias, que se utilizan en muchos dispositivos electrónicos. Los semiconductores desempeñan un papel clave en el desarrollo de la tecnología moderna. Su capacidad para conducir electricidad de forma controlada los hace esenciales en la fabricación de productos electrónicos. Gracias a la variedad de materiales semiconductores, como el silicio, el germanio o el arseniuro de galio, y a los avanzados procesos de fabricación, es posible crear circuitos electrónicos cada vez más sofisticados. Como proveedor de materias primas químicas para la producción de semiconductores, el Grupo PCC contribuye al desarrollo de este sector apoyando los procesos tecnológicos necesarios para producir semiconductores de alta calidad.

1. https://www.britannica.com/science/semiconductor

2. https://news.stanford.edu/stories/2023/09/stanford-explainer-semiconductors

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Semiconductores: definición, tipos y aplicaciones en tecnología | PCC

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Semiconductores: ¿qué son, cómo funcionan y por qué son fundamentales para la tecnología moderna? Descubra las aplicaciones de los semiconductores en la electrónica