3. Materiales artificiales

La moderna industria química ha hecho posible el desarrollo de nuevos materiales. ¿Sabías que los materiales artificiales más antiguos son el vidrio y el papel? El papel se inventó en China en el siglo II d.c. y el vidrio en el 2500a.c. en Mesopotamia.

- El vidrio: está compuesto de silicio, y es fácil de conseguir. mesopotámicos, egipcios y romanos lo usaban como elemento decorativo; en la actualidad, tiene muchas más funciones, y sus componentes básicos son el sílice, el carbonato cálcico y el carbonato sódico.

OJO: es un error denominar vidrio al cristal; ya que el cristal es un elemento cuyos átomos están ordenados formando una estructura geométrica y el vidrio es amorfo desde el punto de vista molecular. (Solo si el vidrio es de alta calidad se denomina cristal).

El vidrio ha conocido nuevas aplicaciones gracias a las últimas tecnologías. La fibra óptica permite la transmisión de decenas de miles de comunicaciones simultáneas por un hilo más fino que un cabello humano. Esta fibra óptica está compuesta de un vidrio especial muy rico en silicio.

- El papel: es el material más utilizado para la difusión del conocimiento humano. Es lo suficientemente flexible  y ligero. en Egipto se empezó a utilizar, para la escritura, el papiro, proveniente de una planta de las riberas del Nilo. En el resto del planeta, se utilizaba el pergamino, que provenía de las pieles de los animales. Ambos requerían un complicado proceso de elaboración, por lo que fueron sustituidos por el papel, creado en China unos siglos más tarde.

Actualmente, el principal componente del papel es la celulosa. Su elaboración comienza con el triturado de la madera, del que resulta una pasta que deba someterse a un proceso de refinado para descomponer las fibras y eliminar todo lo que no sea celulosa; luego se añade cola a la pasta para evitar que se corra la tinta al escribir, a continuación, se agregar diversos aditivos, pigmentos y sustancias aglutinantes; y finalmente, se somete la pasta a prensado.

La demanda de papel actualmente, es alta; lo que contribuye a la deforestación, a pesar de que se trate de un material fácilmente reciclable. El papel reciclado aunque no es tan blanco y es un poco más caro es el que debemos utilizar, ya que de lo contrario, estamos provocando la muerte de nuestros bosques. En nuestra mano está evitar este desastre, sepaando y reciclando el papel usado, y comprando papel reciclado.

3.1 Materiales de construcción: cemento y hormigón

El acero es el material que ha contribuido gran parte a realizar proyectos colosales. Pero... semejantes obras no serían posible sin otro material, menos famoso, pero igualmente importante: el cemento.

Existen aglomerantes naturales empleados por el hombre desde hace mucho tiempo: los egipcios utilizaron yeso y mortero; y los romanos pusieron en práctica ña puzolana, mucho más resistente; esta técnica de construcción con este material se perdió en la edad media, que volvieron a utilizar el yeso.

Hoy día, existen muchos cementos, pero todos ellos están elaborados básicamente de arcilla y roca caliza, pulverizadas y sometidas a un proceso de cocción. Al producto se le llama clinker al que se le suele un poco de yeso y otros aditivos.

as reacciones químicas que se suceden cuando entra en contacto el agua y el yeso; sus fabricantes guardan sus fórmulas en secreto. Los componentes de este cemento son silicatos de calcio, u en ocasiones se les añaden otros metales: hierro aluminio, etc.

En 1824 se patentó el cemento Portland. Cuando este cemento es mezclado con agua, se desencadenan una serie de reacciones químicas que tienen como resultado el endurecimiento de la mezcla hasta alcanzar una consistencia pétrea. Este proceso recibe el nombre de fraguado. ( Este es el típico cemento que hemos visto todos, que es de color grisáceo, cuando pasamos por una obra y están los albañiles llevándolo de un lado para otro corriendo, porque se endurece muy rápido, en sus carrillos de manos.)

Con cemento como aglutinante y diversos componentes áridos se elabora el hormigón. Si a este le añadimos gavillas de acero, obtenemos el hormigón armado.

3.2 Los modernos materiales artificiales: los polímeros

Los polímeros son sustancias constituidas por moléculas enormes. La celulosa, el almidón o el ADN son ejemplos de polímeros. Hay dos tipos: naturales y artificiales; la naturaleza ha creado polímeros que aun superan en calidad a los artificiales; como por ejemplo, el colágeno, que hace posible la cohesión de tejidos.

La industria moderna se sirve de algunos polímeros naturales, como la celulosa; pero la progresión de la química, ha inundado el mercado con una asombrosa variedad de polímeros, la mayoría derivados del petróleo.
Los polímeros se clasifican según su comportamiento ante el calor, podemos encontrar:

• Polímeros termoplásticos: que se reblandecen por acción del calor sin que su estructura molecular sufra alteraciones.
• Polímeros termoestables: que una vez enfriados no pueden volver a ser moldeados por efecto del calor, pues si se calientan acaban descomponiéndose.

También podemos encontrar diferentes tipos de polímeros según sus propiedades mecánicas:

• Elastómeros: polímeros capaces de soportar grandes deformaciones sin llegar a romperse y de recuperar su forma original cuando el esfuerzo desaparece.
• Plastómeros: aquellos que al sufrir una deformación no recuperan su forma original cuando el esfuerzo desaparece. Son más conocidos como plásticos.
• Fibras: presentan alta resistencia a las deformaciones ante esfuerzos de tracción.
• Recubrimientos: sustancias líquidas que pueden extenderse sobre superficies formando una fina película protectora.
• Adhesivos: capaces de formar fuertes enlaces con las superficies con las que entran en contacto.

                                                         

     TABLA DE LOS POLÍMEROS MÁS  USUALES