Durante milenios, el ser humano aprendió a sacar provecho de las propiedades específicas de cada material. Pero con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, hemos podido ir más lejos y cambiar esas mismas propiedades, lo que nos ha permitido crear materiales que cumplan nuestras expectativas pero inexistentes en la naturaleza.
La ciencia de materiales es la disciplina científica que se dedica a estudiar las propiedades de los materiales sólidos a partir de su composición y estructura. Como tal, incluye química, física de estados sólidos, metalúrgica, cerámica y otras disciplinas que permiten, en conjunto, entender la variedad de propiedades materiales existentes y posibles.
Una de sus motivaciones es permitir la selección o el diseño de materiales para un amplio rango de aplicaciones, que pueden ir desde la construcción de edificios hasta la fabricación de microchips. Entre las disciplinas en que la ciencia de materiales resulta vital, se encuentran la electrónica, la ingeniería aeroespacial, la energía nuclear, las telecomunicaciones, el procesamiento de información y la medicina.
Por lo general, esta rama de la ciencia suele clasificar los materiales en metales, polímeros, semiconductores y cerámicas. Al considerar las estructuras de los materiales, las clasifica en nanoestructuras, microestructuras y macroestructuras, en función de los patrones físicos y químicos que otorgan las propiedades distintivas del material en cuestión.
Ahora que sabes qué es la ciencia de materiales, veamos cuáles son sus principales aplicaciones.
Como te puedes imaginar, la ciencia de materiales tiene aplicaciones en un amplio espectro. Entre las principales, se encuentra el desarrollo de piezas de microelectrónica, ingeniería automotriz y aeroespacial, investigación de materiales y nanotecnología, minería e industria textil.
Por ejemplo, actualmente son ampliamente utilizados nanomateriales como tubos de carbono, fullerenos y nanocristales. Estos materiales tienen propiedades físicas y químicas que no se encuentran en la naturalezas, como también ocurre con los biomateriales.
La capacidad de esta ciencia para producir materiales artificiales ha dado lugar a varios hitos, como los carburos cementados, la creación de diamantes artificiales, el óxido cerámico superconductor, la espuma de oro, la espuma metálica, el cemento luminoso, el hidrogel adhesivo y la madera transparente, por citar algunos prodigios creados en laboratorio.
La espuma de oro, por ejemplo, es mil veces más ligero que el aúreo metal pero imposible de diferenciar a simple vista del oro macizo. En cambio, la espuma metálica es un material rígido que, sin embargo, puede volverse dúctil y flexible como una goma si se calienta a más de 62ºC.
Por su parte, el cemento luminoso es capaz de absorber la energía solar y luego emitirla en la noche. El hidrogel adhesivo es más pegajoso que cualquier pegamento natural, además de ser biocompatible. Y la madera transparente es una fusión de madera y un polímero transparente mezclados a escala nanométrica, lo que permite prescindir de materiales transparentes como el cristal.
Hasta aquí, ya sabes lo que es la ciencia de materiales y cuáles son sus principales aplicaciones. Si te pareció útil este artículo, no dudes compartirlo con tus amigos de las redes sociales, para que ellos también lo sepan. O déjame un comentario si quieres darme tu opinión.
Esta entrada ha sido publicada el 23/06/2020 11:30
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