Los materiales y la humanidad: En 1836, un arqueólogo clasificó por primera vez unos utensilios prehistóricos hallados en Dinamarca, según los materiales de que estaban construidos, lo que dio nombre a las edades de la historia antigua; la Edad de Piedra, la del Cobre, la del Bronce y la del Hierro. En la edad de Piedra, la progresiva sostificación técnica dio lugar a dos periodos diferenciados: el Paleolítico y el Neolítico. Al conjunto de útiles de piedra encontrados por los arqueólogos se lo denomina industria lítica. Durante la Edad de Piedra el ser humano también utilizó otros materiales como huesos, maderas, astas y pieles. Se cree que los materiales cerámicos, barros y arcillas también se utilizaban en los albores de la humanidad, aunque las pruebas de las primeras coacciones de arcillas en hornos datan del cuarto milenio antes de Cristo. Las primeras obtenciones de hierro a partir del propio mineral no se dieron hasta el segundo milenio antes de Cristo, pues la elevada temperatura de fusión del hierro exigió sustanciales mejoras técnicas en los antiguos hornos. Desde aquellas primeras tecnologías, la humanidad ha seguido modificando, según sus necesidades, los materiales del entorno y creando otros nuevos. Se habla así, de materiales naturales, directamente obtenidos de la naturaleza para su uso, y de materiales artificiales, obtenidos tras la modificación delos primeros. Actualmente, también existe los materiales sintécticos, son aquellos obtenidos en su totalidad en laboratorios, mediante procesos químicos industriales. Los materiales naturales, a pesar de ser los más antiguos, se siguen utilizando, Con respecto al uso de materiales a lo largo de nuestra historia, puede afirmarse lo siguiente: 1.Siempre que ha surgido una nueva necesidad, la ciencia y la tecnología han unido fuerzas para obtener los materiales que permitiesen satifascerla. 2.Generalmente, la aparición y el descubrimiento de nuevos materiales ha dado paso a avances científicos posteriores. 3.El desarrollo de materiales artificiales ha ido aumentando a la vez que el conocimiento de la naturaleza nos permitía utilizar materiales naturales en un número cada vez mayor de aplicaciones. 4.Muchos de los conflictos y guerras están relacionas con el control de los recursos naturales y materiales. Materiales: tipos y usos: La ciencia de los materiales es una de las nuevas ramas del desarrollo tecnológico y se caracteriza esencialmente por ser interdisciplinar: aunque físicos, químicos e ingenieros son sus principales artífices, también médicos y biólogos tienen algo que decir, y a veces pedir, a esta nueva ciencia. Pese a ser nueva, la ciencia de los amteriales se basa en uno de los conocimientos científicos más báscios, la tabla periódica de los elementos. Todo el universo es materia formada por las sustancias químicas preexistentes, las cuales, según su tipo de enlace, dan lugar a los distintos materiales, sean del tipo que sean. Esto ha sido y será siempre así. Se trata de aplicar el conocmiento que la investigación nos va revelando sobre las diferentes propiedades de esas sustancias. Para ello, la ciencia de los materiales se vale de las nuevas tecnologías y utiliza, por ejemplo, simulaciones por ordenadores para conocer la estructura molecar y las propiedades que tendría un nuevo amterial. Todo esto favorece un gran ahorro de tiempo, dinero, materiales y energía. Materiales cerámicos: Los materiales cerámicos abarcan un amplio abanico de materiales que se caracterizan, por lo general, por soportar temperaturas bastantes elevadas, ser duros y rayas con facilidad otros materiales, auqneu se quiebran con golpes secos. Además, se pueden mejorar sus propiedades mecánicas o estéticas. Los principales materiales cerámicos son los siguientes: Arcillas: al abundar de forma naturalm fueron las primeras cerámicas utilizadas. Si se le añade agua, se forma una masa que se moldea con facilidad, se deja secar y, luego, se cuece en un horno. Destacan las arcillas estructurales, con las que se fabrican ladrillos, tejas…, y las pocelanas, con las que se hacen vasijas, prótesis dentales y sanitarios. Refractarios: las cerámicas refractarias se caracterizan por ser capaces de sorportar elevadas temperaturas, superiores incluso a los 1.600ºC, lo que lo convierte en un material ideal para hornos de fundición, paredes de centrales térmicas y

nucleares, y recubrimientos exteriores de cohetes y naves

espaciales. Cementos: incluyen materiales como el yeso, la cal o el cemento Portland, y se caracterizan por formar masas plásticas al mezclarse con agua. Añadiendo arena al cemento se elabora el mortero, y añadiendo arena y grava se fabrica el hormigón, ambos materiales fundamentales para la construcción. Abrasivos: constituyen un grupo de materiales muy resistentes y duros que se emplean en recubrimientos superficiales de herramientas de corte de metales. Vítreos: se forman por la fusión de sílice con otros óxidos, generando estructuras que, generalmente, son transparentes. En la actualidad, además del uso masivo del vidrio convencional, destacaré las vitrocerámicas (cocinas), los vidrios flint (sistemas ópticos), la fibra de vidrio (carcasas veleros, aeronaves y motocicletas), el vycor y el pirex (resiste alta temperatura… vajillas de hornos y recipientes químicos). Polímeros y plásticos: Los polímeros son largas cadenas químicas formadas por monómeros, moléculas más sencillas que contienen carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Según su origen existen polímeros naturales(celulosa), artificiales(ebonita) o sintéticos(resina epoxi). Los plásticos son un tipo de poímeros orgánicos, derivados del petróleo y otros hidrocarburos. En general, sin ligeros, resisten bien a los agentes atmosféricos como la oxidación y la humedad, y se pueden moldear fácilmente. Además, tienen resistencias mecánicas bastantes altas y resultan económicos. Tienen el incoveniente de no ser biodegradable, aunque se pueden reciclar. Se les puede añadir múltiples aditivos químicos con los que mejorar y añadirles propiedades, por ello es uno de los materiales más usados a día de hoy.  Materiales metálicos: El conjunto de procesos que llevan a la obtención de metales se denomina metalurgia. Actualmente, se utilizan cada vez más las aleaciones, ya que mejoran las propiedades de los metales puros y abaratan los costes de producción. Los principales materiales metálicos son: Materiales siderúrgicos: son los que contienen hierro y acero. Se emplean en el desarrollo de estructuras en edificación, en vehículos, mobiliarios, etc. Metales preciosos: Son el oro, la plata, el cobre y el platino que se utilizan en joyería y en circuitos electrónicos, aprovechando su buena conductividad eléctrica. Aleaciones ligeras y ultraligeras: las primeras´, constituidas principalmente por aluminio, se utilizan en piezas de motores y estructuras. Las ultraligeras, que contienen magnesio, también se emplean estructuralmente en aeronáutica, pero además, en utillajes de la industria de explosivos. Superaleaciones: incluyen aleaciones muy resistentes mecánicamente, a la vez que ligeras, con metales como el titanio, el cobalto o el cromo. Con ellas se hacen prótesis y chasis deportivos. Fibras: Son materiales muy finos y alargados que forman hilos y tejidos. La ropa que llevamos, las cuerdas, las tapicerías y los cinturones de seguridad de los vehículos están hechos de fibras, las cuales son, según su origen, naturales, artificiales o sintéticas.  Las primeras poseen buenas propiedades térmicas y mecánicas, son suaves al tacto y muchas son higroscópicas. Las fibras naturales son, además, difíciles de reproducir artificialmente. Son las siguientes: Fibras animales: están formadas por proteínas. Destacan la lana de oveja, la seda del gusano de seda, el cachemir de cabra, la angora del conejo y las fibras de pelo de caballo. Fibras vegetales: incluyen el algodón, el esparto, la pita, el lino, el cáñamo y las fibras de coco. Fibras minerales: solo hay una natural, el amianto, que se caracteriza por ser incombustible e ignífugo. Las fibras artificiales se obtienen mediante la transformación de la celulosa vegetal. Descata el rayón y sus variedades. Las fibras sintéticas se obtienen en la industria petroquímica. Son uniformes, resistentes a la tracción, poco higroscópicas y sensibles al calor. Destacan las poliamidas(el nylon), poliésteres(el tergal), poliuretanos(la lycra), neoprenos y las resinas reforzadas con fibras(kevlar). Nuevos materiales, nuevas tecnologías y medio ambiente: La fabricación de nuevos materiales y el desarrollo de nuevs tecnologías, unidos al aumento del consumo de la sociedad, suponen un agotamiento más rápido de los recursos de nuestros planetas, además de un gran impacto medio ambiental y perdida de puesto de

trabajo. Sin embargo, también tiene repercusiones positivas como la mejora de las características de los elementos antiguos, mejor uso, mejora de la calidad de vida, mejora el avance y desarrollo de muchos campos de estudio como la tecnología, medicina, telecomunicaciones, alimnetación, etc. Y además, tiene un efecto positivo para el medio ambiente como la teledetección, que es el conjunto de técnicas que permiten la observación de la atmósfera, los oceános y la superficie de la Tierra desde satélites en órbitas. La posibilidad que ofrecen los satélites de obtener datos de toda la Tierra resulta imprescindible para el seguimiento de fenómenos naturales complejos, el análisis de szonas remotas o la valoración de los índices de vegetación por incedios o talas. Así mismo, los datos de los satélites se han hecho imprescindibles para el estudio de los huracanes, la detección de su origen y la predicción de su trayecyoria, lo que posibilita la evacuación de las zonas en peligro. En relación con los materiales, los sisntemas de teledetección también han sofisticado la localización de recursos, permitiendo a países que poseen avanzadas tecnologías identificar donde se encuentran dichos recursos. Otras tecnologías han permitido el desarrollo de chips sensores que cambian de color en presencia de ciertas sustancias, sobre todo de gases, lo que favorece la detección precoz de gases tóxicos y un mejor control de los procesos de producción. También hay que mencionar que el desarrollo de la informática está permitiendo la elaboración de bases de datos con información sobre las empresas, sus procesos y productos, lo que permite un mayor contros de los procesos de producción químicas y, sobre todo, del destino de los residuos. En cualquier caso, cuando un recurso se agota, es muy escaso, caro o simplemente no existe, se recurre a la ciencia y a la tecnología en busca de materiales sustitutivos. Poco a poco se va desarrollando un nuevo enfoque de la industria química llamado química verde, consiste en que cada vez más los nuevos materiales desarrollados sean menos contaminantes, es decir, se pueden reutilizar. Nuevas necesidades: Los nuevos retos científicos y tecnológcios van siempre acompañados de la necesidad de desarrollar nuevos materiales. En su primera fase de investigación, los nuevos materiales suelen ser de dificil obtención y tratamiento industrial y, por tanto, caros, están sujetos a patentes y se desconoce su comportamiento a largo plazo. Por ello, los primeros campos de aplicación de los nuevos materiales son aquellos que suelen contar con suficientes recursos económicos para sufragarlos. Las líneas de investigación de la ciencia de los materiales son muy diversas, pero pueden destacarse las siguietenes: Biomateriales. Abarcan tanto los materiales de origen biológico (extactos de platas), como los sintéticos (prótesis, implantes). Todos ellos tienen extensas aplicaciones médicas. Materiales inteligentes: Tienen la capacidad de cambiar su color forma o propiedades electromagnéticas en respuesta a variaciones o alteracions del entorno, como la luz, el sonido o el voltaje. Materiales de capa fina: Se trata de materiales construidos por capas de átomos que se han ido depositando sobre un material de sustrato. Los límites dependerán de la química de los enlaces que se creen entre las capas y, del precio. Materiales fotónicos: Son materiales que emiten luz o permiten variar las condiciones de la radiación. Se aplican en láseres, comunicaciones ópticas, dispositivos electrónicos y sensores. Conductores iónicos: Se trata de materiales con una conductividad iónica especial que permiten una alimentación prolongada de circuitos eléctricos. Se utilizan en baterías, pilas, telefonía, sensores y electrónica en general. Nanotecnología: Resultan del estudio de estructuras a nanoescala, lo que posibilita el diseño de nuevos materiales mediante la manipulación de los átomos uno a uno. El resultado son moléculas con propiedades totalmente nuevas, como los nanotubos de carbono. Estas nanoestructuras son objeto de investigación con le fin de construir máquinas diminutas de múltiples aplicaciones.