1. Materiales comunes

Metales

Los metales conducen la electricidad y el calor, se pueden deformar bajo presión debido a su plasticidad y son resistentes al esfuerzo mecánico. La obtención de metales se realiza a partir de los minerales que los contienen en forma de óxidos, carbonatos, sulfuros y otros compuestos. Las propiedades de los metales se deben a que sus átomos forman redes cristalinas deformables cohesionadas gracias a la deslocalización de electrones. Los metales se mezclan para formar aleaciones en las que se mejoran las propiedades de los componentes. Ejemplo: los envases de aluminio aleado con magnesio.

Cerámicas y vidrios

Las cerámicas y los vidrios se caracterizan por su dureza, estabilidad y capacidad de aislamiento eléctrico y térmico. Aparte de su función tradicional en la construcción y en los envases, poseen muchas aplicaciones industriales. Las cerámicas presentan una estructura porosa que las hace imprescindibles como filtros para depuración de agua o como catalizadores. Se obtienen a partir de la cocción por encima de 800ºC de la arcilla. El vidrio ordinario se obtiene fundiendo por encima de 1500ºC una mezcla de sílice, carbonatos de sodio y calcio.

Polímeros sintéticos

Los polímeros sintéticos han sustituido a los materiales tradicionales en casi todas sus aplicaciones. Se denominan polímeros porque su estructura es la repetición de una molécula más pequeña llamada monómero, obtenida generalmente a partir de petróleo. Entre los más corrientes destaca el polietileno usado para fabricar bolsas, otros polímeros como el policarbonato, utilizado para fabricar CD.

Fibras

Las fibras poseen largas moléculas que pueden flexionarse y entrelazarse libremente. Se utilizan fundamentalmente para fabricar tejidos, se clasifican en naturales, artificiales y dentro de estas sintéticas.

• Fibras naturales: se obtienen de vegetales como el algodón, de pelo de animales como la lana u otros productos naturales como la seda.
• Fibras artificiales: se extraen y modifican mediante procesos químicos de otros productos naturales. El papel se obtiene a partir de la celulosa, de la transformación de la celulosa se obtiene el rayón. La primera fibra artificial utilizada para reemplazar a la seda.
• Fibras sintéticas: se obtienen a partir de polímeros sintéticos. Su estructura filamentosa se consigue mediante el prensado en caliente a través de pequeños orificios, extrusión, o la hilatura húmeda tras disolver el polímero. Existen muchas fibras sintéticas como el nylon, las poliamidas, las fibras acrílicas o el poliéster

Semiconductores

La industria de la electrónica utiliza en los circuitos puertas lógicas, pequeños interruptores que permiten el paso de la corriente en ciertas condiciones. Están presentes en los ordenadores, los automóviles, los teléfonos o cualquier dispositivo electrónico. La fabricación de semiconductores se realiza con silicio o germanio.

2. Procedencia de los materiales

Ejemplo de la industria automovilística

Ninguna empresa del mundo fabrica completamente sus coches; diseñan y ensamblan sus modelos pero compran a otras empresas algunos servicios, así como los componentes necesarios. Esta estrategia conocida como externalización es cada vez más frecuente en muchas actividades empresariales.

En la fabricación de un coche se emplean aceros y otras aleaciones metálicas, plásticos, vidrio, caucho, etc.

• El acero: se obtiene a partir de minerales como la hematita, la magnetita o la limonita. También se necesita carbono para obtener el arrabio o hierro en bruto, en los altos hornos. Otra materia prima es la chatarra férrica obtenida con el reciclado de objetos de hierro en desuso.
• El vidrio templado: en los coches se utiliza vidrio templado: una vez que se han fabricado las piezas de vidrio se someten a un proceso de cocción por encima de 650ºC se comprimen por las dos caras y se enfrían bruscamente. Si el destino es un parabrisas, por ejemplo, se interpone entre dos láminas de vidrio una capa de resina o plástico transparente. El resultado es vidrio laminado que estalla al romperse sin crear filos de corte.
• El caucho: los neumáticos de un coche se fabrican con caucho, un polímero que puede ser natural o sintético. El caucho natural se extrae de la savia del árbol de Hevea. Posteriormente sufre un proceso de vulcanización, recociéndolo con derivados de azufre, para darle las propiedades exigibles en un neumático. Para mejorar su resistencia se le añade negro de humo, partículas de carbono microscópicas, que le dan el característico color negro. El caucho también se puede sintetizar a partir del petróleo.