2. La primera orella que s'imprimeix i
escolta
Cient鱈fics de la Universitat de Princeton (EUA) han fet servir una
impressora en tres dimensions carregada de c竪l 揃 lules i
nanopart鱈cules de plata per crear una orella bi嘆nica en qu竪 el
cart鱈lag est combinat amb una antena que capta les mateixes
freq端竪ncies sonores que una orella de carn i ossos. L'equip,
dirigit per l'enginyer Michael McAlpine, ha estat el primer a crear
un 嘆rgan completament funcional que reprodueix i fins i tot
amplia les capacitats del seu hom嘆leg hum, segons expliquen
a la revista Nanoletters.
"Tenim el potencial de crear 'peces'
personalitzades per reparar el cos
hum o fins i tot 嘆rgans amb
capacitats que superen les pr嘆pies
de la biologia humana", conclouen
els cient鱈fics.
3. La ci竪ncia dels materials
Anomenem ci竪ncia dels materials la branca de la ci竪ncia i
l'enginyeria que estudia les relacions entre estructura dels
materials i les seves propietats i tamb辿 les t竪cniques de
processament i el seu comportament.
Les propietats f鱈siques s坦n les que podem mesurar o
identificar sense que cambi誰 la naturalesa del material, per
exemple la densitat, la conductivitat t竪rmica, la resistivitat
t竪rmica o la permeabilitat magn竪tica entre altres.
4. L'estructura: els nivells
at嘆mics, micro i macro
Les propietats i el comportament dels materials i la forma de
processar-los depenen de la seva estructura (escala at嘆mica).
Quins toms o mol揃l竪cules els conformen.
Amb quin tipus d'interaccions es relacionen aquests toms o
mol揃l竪cules.
Quins tipus d'organitzaci坦 produeixen cristal揃lina o amorfa.
Tamb辿 depenen de la macroestructura i microestructura.
Els defectes juguen un paper molt important en els materials, com
ara els elements intersticials (toms intermedis), les vacants (falta
d'un element) i les subtitucions (toms substitu誰ts per altres).
5. Tipus de materials
Podem classificar els materials segons el seu origen: natural i
artificial, i en funci坦 de la seva estructura i propietats, com per
exemple, els metalls, les cermiques, els materials compostos i
pol鱈mers.
6. Els metalls
Els metalls s坦n elements quimics caracteritzats per ser
electropositius. Posseeixen una xarxa cristal揃lina d'ions positius
envoltats d'electrons lliures.
Caracter鱈stiques:bons conductors de calor i electricitat, densitat
alta, s嘆lids a temperatura ambient, punt de fusi坦 alt, reflecteixen la
llum, durs, d炭ctils , mal揃leables i alguns magn竪tics.
Els metalls poden formar aliatges entre ells, i combinar-se els
components metl揃lics, i aix鱈, se'n poden combinar les propietats.
7. Els nous materials
metl lics揃
La innovaci坦 m辿s interesant que s'ha produ誰t en el m坦n dels
metalls ha estat la producci坦 d'aliatges amb mem嘆ria de forma.
Aquests aliatges tenen la capacitat de tornar a la forma original,
perqu竪 les deformacions s坦n despla巽aments de la xarxa
cristal揃lina del metall i no cambis irreversibles.
8. Les cermiques
Les cermiques s坦n un grup de materials tan divers que es fa dif鱈cil
caracteritzar-les amb una definici坦, s坦n generalment cristal揃lines que
辿s amorf amb enlla巽os i嘆nics o covalents. Les seves caracter鱈stiques
varien segons el tipus:
*Argiles: podem distinguir entre estructurals i porcellanes, formats per
s鱈lice, al炭minia i impureses.
*Ciments: el ciment es produeix per escalfament a 1400C尊 en un forn
giratori d'una mescla d'argila i pedra calcria. El producte obtingut es
tritura molt fi i es barreja amb guix (el ciment pot ser hidrulic, es pot
utilitzar en estructures submarines).
*Refractaris: formats per alumina, s鱈lice, i magnesia. Poden estar
barrejats amb: argila, cids o bsics. Les seves caracter鱈stiques poden
suportar temperatures de 1580C尊 fins a 1650C尊.
*Abrasius: estn formades a partir de: silici, alumina fosa, o corind坦,
carbur de tungst竪, i 嘆xid de zirconi. Es caracteritzen per tenir una
resist竪ncia al desgast, ser m辿s tena巽os i refractaris que els metalls.
9. Els nous materials
cermics
Les ceramiques intel.ligents es fan servir en sensors i actuadors,
alguns reptes de futur son les membranes ceramiques i
hiperfiltradores, i les cermiques superdures.
10. Els polimers
Cadascuna de les mol.lecules d'etile amb l'enlla巽 trencat
s'anomena monomer, quan aquest s'uneix entre si forma una
mol.lecula anomenada polimer conegut amb el nom de polietile.
Es poden clasificar en: naturals (vegetals o animals), artificials
(s'obtenen industrialment) i sintetics (s'obtenen industrialment a
partir de components elementals)
Caracteristiques, son la seva facilitat per elaborar peces
acabades a partir de les materies primes, la seva lleugeresa, la
seva resistencia als agents atmosferics i la resistencia a l'elctricitat.
Les caracteristiques dels polimers com el color si son retardadors a
la flama, mes facils d'elaborar i millorar altres caracteristiques
tenciniques utilitzem els aditius.
11. Els biomaterials
Els biomaterials son els materialsd que han de ser compatibles
amb teixits o orgaismes vius, ja que hi han de interacturar.
Com en el cas de la notic鱈a,
s'han utilitzat diferents materials
que no siguin perillosos per a la
nostra salut, i han fet una orella,
llavors estem parlant
d'intercambi de teixits del cos
hum叩 amb altres material.
12. La fibra de carboni
La fibra de carboni es un material compost fabricat a partir d'una
matriu de polimer refor巽ada amb fibres de carboni, esta fetade
milers de filaments de carboni entre 5 i 8 micrometres de diametre,
per formar una mena d'entreamat o teixit d'alta resistencia,
lleugeresa i for巽a elasticitat, la matriu polimerica assegura que
sigui un bon aillant termic amb propietats ignifugues, l'unic
inconvenient alt cost de fabricacio, fins a 10 vegades mes que
l'acer.
13. Les fibres 嘆ptiques
Les fibres 嘆ptiques estn fetes generalment de vidre i a vegades
plstic. Les seves propietats s坦n bon a誰llament t竪rmic i el竪ctric,
suport d'altes temperatures, transpar竪ncia, baix cost, i abundncia
de les mat竪ries.
La caracter鱈stica principal de les fibres 嘆ptiques 辿s que
condueixen la llum sense casi atenuaci坦, el fen嘆men f鱈sic que
segueixen 辿s la relfexi坦 total.
S坦n m辿s lleugers, flexibles, barats i no s'oxiden. L'aplicaci坦 m辿s
senzilla de les fibres 嘆ptiques 辿s la transmissi坦 de llum, tamb辿
tenen una mplia varietat d'usos com a sensors que inclouen des
de term嘆metres fins a giroscopis.
14. Diodes lser i LED
Aquests dispositius cermics semiconductors emeten llum quan
sel's connecta un corrent el竪ctric en una direcci坦 i no deixen
passar la corrent quan es connecten en una direcci坦 contrria.
15. La nanotecnologia
Els nous materials de qu竪 hem parlat fins ara tenen en com炭 que
se sintetitzen variant-ne la composici坦 interna, per嘆 a escala entre
l'at嘆mica i la mol揃lecular (la nanotecnologia).
L'escala nano, diu que un nan嘆metre (nm) que equival 1揃
-10000000000 metres, en aquesta escala els objectes s坦n molt
dif鱈cils de manipular sobretot perqu竪 les lleis de la fisica i la
quimica que en descriuen el comportament varien.
