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Conforme aumentan las necesidades del ser humano en disponer de soluciones tecnológicas cada vez más exigentes, también surge la necesidad de disponer de nuevos materiales que ofrezcan cada vez mejores prestaciones.

Así, para aplicaciones en ingeniería surge la necesidad de obtener nuevos materiales, que llamaremos genéricamente materiales compuestos, que sean capaces de combinar las propiedades que tienen los materiales cerámicos, los plásticos y los metales a la vez.

Así, en los últimos años se ha incrementado el uso de estos nuevos materiales compuestos para multitud de aplicaciones (automoción, construcción civil, industria aeronáutica, medicina...) y todo indica que este crecimiento continuará en el futuro.

Generalmente, el objetivo que se persigue con estos nuevos materiales compuestos es obtener otro material cuyas propiedades del conjunto sean mejores que las propiedades que poseen sus constituyentes actuando por separado. Por ejemplo, en la industria del transporte son necesarios materiales que sean a la vez ligeros, rígidos, resistentes al impacto y que resistan bien la corrosión y al desgaste. Todas estas propiedades juntas es muy difícil encontrarlas en los materiales convencionales.

Por otro lado, el uso de materiales compuestos permite prescindir de materiales más clásicos como el acero y otros metales, debido a que van a poder ofrecer propiedades mejoradas. Así por ejemplo, desde el punto de vista de la resistencia y la rigidez, los materiales compuestos reforzados con fibras ofrecen un alargamiento de rotura que es mucho menor si se compara con metales de resistencia similar.

Del mismo modo, y con el estado actual de la tecnología, es posible fabricar materiales compuestos que poseen un mejor módulo de elasticidad por unidad de peso (módulo específico) y mejor resistencia por unidad de peso (resistencia específica) que muchos metales.

Un mayor módulo específico y resistencia específica de los materiales compuestos significa que puede reducirse el peso de las piezas a fabricar. Este es un factor de gran importancia en ciertos sectores, como la automoción o en aeronaves, y en general en todas las formas de transporte, donde las reducciones de peso de los componentes dan como resultado un mayor rendimiento y ahorro de energía.

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publicado por Homero Perez Castro

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Un material compuesto se realiza combinando dos o más materiales para que se mejoren mutuamente, pero manteniendo identidades distintas y separadas en el producto final.

Así que un material compuesto no es un material donde los átomos o las moléculas se unen químicamente para hacer algo muy diferente, ni una mezcla donde un material se mezcla con otro.
Un material compuesto por ejemplo es el hormigón, donde piedras de varios tamaños están incrustadas entre el cemento. El hormigón armado es también un material compuesto hecho de barras de acero colocadas dentro del hormigón húmedo.

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Cualquier parte de un ser vivo que contenga células animales o vegetales creciendo y muriendo de acuerdo a las leyes biológicas puede pasar a ser considerado un material orgánico. Así pues, restos de animales y vegetales que sirvieron de alimento al hombre de la edad de piedra habrían sido algunos de los primeros materiales de construcción empleados por el ser humano. Son aquellos materiales y productos provenientes de la materia orgánica, es decir que proceden de animales o vegetales, y que una vez labrados, moldeados o cortados para darles las dimensiones apropiadas, pueden ser empleados en la obra incluso sin ningún tratamiento que modifique sus propiedades físicas o químicas. Son muy abundantes en comparación con los compuestos inorgánicos, se encuentran en muchos alimentos, nuestro organismo está constituido en su gran mayoría por moléculas orgánicas y agua. Este tipo de compuestos están formados principalmente por átomos de carbono que se unen entre sí formando cadenas (concatenación), que es la característica principal de los compuestos orgánicos. Otro elemento siempre presente es el hidrógeno y pueden tener además oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre (CHONPS), entre otros elementos. La diferencia de electronegatividad entre estos elementos no metálicos es baja, por lo que tienden a formar enlaces covalentes y sus propiedades están asociadas a este tipo de enlace: la mayoría no se disuelven en agua, son solubles en disolventes orgánicos, como la gasolina. Los arboles son una importante fuente de materiales orgánicos, como las resinas y el caucho, pero principalmente por su madera. Los materiales orgánicos mas utilizados actualmente en la construcción son la madera y el corcho. Otros materiales, como la paja, el bambú, la guadua, el lino, el coral, el ratán, el mimbre y el cuero fueron muy utilizados en el pasado o se emplean de manera limitada, generalmente en construcciones tradicionales de sitios muy específicos. Una característica de todos los materiales orgánicos es que constituyen recursos naturales renovables, a diferencia de los minerales cuya cantidad es limitada. Este aspecto, junto con su origen natural y su capacidad de biodegradación, les coloca a la vanguardia de la arquitectura ecológica.

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Juan Jesus Rojero G
Los materiales orgánicos son así considerados cuando contienen células de vegetales o animales. Estos materiales pueden usualmente disolverse en líquidos orgánicos como el alcohol o los tetracloruros, no se disuelven en el agua y no soportan altas temperaturas. Algunos de los representantes de este grupo son:

Plásticos

Productos del petróleo

Madera

Papel

Hule

Piel

Para la adecuada utilización de estos materiales se deben conocer algunas de sus propiedades básicas tales como:

Apariencia

Flexibilidad

Dureza

Durabilidad

Cortadura

Resistencia al choque

Térmicos

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La materia inorgánica es aquella materia no formada fundamentalmente por C, H y O (aunque pueden llevar estos elementos en su composición), y sus enlaces son mayoritariamente de los tipos iónico o metálico. Aunque estos elementos también están en los seres vivos, lo hacen en pequeñas proporciones y, principalmente, se encuentran "fuera de ellos", en los materiales inertes.

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Son un producto nanotecnológico de creciente importancia, empiezan a utilizarse en campos como el sanitario, la electrónica y la cosmética, entre otros. Los nanomateriales son materiales de una dimensión ínfima y de escala inferior a 100 nm, es decir, hasta 100.000 veces menor que el diámetro de un cabello humano.

Los nanomateriales pueden ser de origen natural, como por ejemplo el humo, el hollín y las proteínas sanguíneas o, por el contrario, artificiales.

Tiene un enorme potencial para el cuidado de la salud, desde una distribución más eficaz de los medicamentos, el diagnóstico de enfermedades con mayor rapidez y sensibilidad, y la distribución de vacunas vía aerosoles y parches.

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La nanotecnología se sirve de objetos o artefactos de tamaño muy reducido. Los nanomateriales son un producto nanotecnológico de creciente importancia. Contienen nanopartículas, de un tamaño inferior a los 100 nanómetros al menos en una de sus dimensiones. Los nanomateriales , como las partículas, los tubos o las fibras a nanoescala , son uno de los principales productos de la nanotecnología . Las nanopartículas generalmente se definen como menores de 100 nanómetros en al menos una dimensión. A medida que la nanotecnología avanza, se van encontrando aplicaciones para nanomateriales en la sanidad, la electrónica, los cosméticos, los textiles, la informática y la protección medioambiental.

Existen muchos tipos de nanomateriales . Pueden producirse mediante el procesamiento de materiales de mayor escala a granel, por síntesis química o por autoensamblaje de componentes más pequeños. A menudo tienen múltiples componentes, aparecen en agregados y presentan diversas estructuras internas y externas.

Todas estas características pueden afectar a sus propiedades, por lo que la manera en que interactúan, química o físicamente, suelen diferir de la de los materiales de mayor escala. Esto supone un reto para la evaluación de riesgos conforme la utilización de estos materiales se extiende cada vez más.

Una definición de trabajo de los nanomateriales podría orientar a los organismos reguladores a la hora de decidir qué productos pueden necesitar una evaluación específica para nanomateriales .

Los nanomateriales se están comenzando a utilizar en campos como la sanidad, la electrónica y la cosmética. Sus propiedades físicas y químicas suelen diferir de los materiales de mayor tamaño a granel, por lo que requieren una evaluación de riesgos especializados.

elaborado por -Fernando Solís Lerma-

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¿Nano materiales que son?
Los nanomateriales son materiales con propiedades morfológicas más pequeñas que 1 µm en al menos una dimensión.A pesar del hecho de que no hay consenso sobre el tamaño mínimo o máximo de un nanomaterial, algunos autores restringen su tamaño de 1 a 100 nm, una definición lógica situaría la nanoescala entre la microescala (1 µm) y la escala atómica/molecular (alrededor de 0.2 nm).

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LEONARDO SALAS SALAS
Características de los compuestos inorgánicos

Están compuestos por todos los elementos con la excepción de las combinaciones de carbono e hidrógeno.

El enlace prevalente es iónico.

Son solubles en agua.

Son buenos conductores de electricidad.

Baja volatilidad y combustión.

Punto de ebullición es alto.

Los materiales inorgánicos son aquellos que no están formados fundamentálmente por C, H y O (aunque pueden llevar estos elementos en su composición), y sus enlaces son mayoritariamente de los tipos iónico o metálico. Aunque estos elementos también están en los seres vivos, lo hacen en pequeñas proporciones y, principalmente, se encuentran fuera de ellos, en los materiales inertes.
Los materiales inorgánicos que ocurren naturalmente, como rocas y gemas, son minerales duros no metálicos. Las gemas consisten de un solo tipo de mineral, mientras que las rocas son agregados de varios minerales.