DESARROLLO CIENTÍFICO-TECNOLÓGICO Y CONSUMO 196

Presentación del tema: "DESARROLLO CIENTÍFICO-TECNOLÓGICO Y CONSUMO 196"— Transcripción de la presentación:

1 DESARROLLO CIENTÍFICO-TECNOLÓGICO Y CONSUMO 196
Con el desarrollo tecnológico aumentan las necesidades de materiales. Hay que desarrollar nuevas técnicas para aprovechar mejor los recursos, sin poner en peligro la supervivencia de futuras generaciones (D. sostenible). Es necesario invertir en educación y en INVESTIGACIÓN. Carrera espacial…¿? Si todos los muebles fuesen de madera no habría árboles suficientes: AGLOMERADO Aglomerado: 50% de madera blanda y 50% de cola “Un pequeño paso para el hombre y un salto gigante para la humanidad” ISS: Estación Espacial Internacional a la que diferentes expediciones añaden módulos

2 NECESIDAD DE LA TECNOLOGÍA Y LA INVESTIGACIÓN 197
“Límites del crecimiento” Informe del club de Roma en 1972: Si seguimos con ese crecimiento y ese consumo no habrá materia primas. Se equivocaron con el petróleo (¿1992?) Gracias a la Investigación y a las nuevas tecnologías las expectativas sobre las materia primas se ha incrementado. Se pueden buscar alternativas frente a la escasez de una materia prima: rayón por el algodón-seda Rayón: Tejido sintético de celulosa Crecimiento de la población mundial y del consumo de recursos

3 MATERIALES A PATADAS DESAFÍO EN EL DEPORTE
199 DESAFÍO EN EL DEPORTE Kayaks de madera, huesos de ballena, polietileno, fibra de carbono Equipamiento deportivo resistentes, ligeros y funcionales: goretex, neopreno Bolas de golf de cuero a goma-plástico Bolas de billar: mármol a resina fenólica. Bicicletas de hierro a fibra de carbono

4 MATERIALES A PATADAS 205 DESAFÍO EN LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS
Construcción de barcos, coches, aviones, satélites y naves espaciales de COMPOSITE: Son componentes muy ligeros, resistentes, de vida útil muy larga, con menor mantenimiento y que NO sufren corrosión. Se pueden combinar distintos materiales reforzantes: titanio, fibra de vidrio o de carbono

5 MATERIALES A PATADAS 199 ENVASES Y ENVOLTORIOS:
De papel y cartón (40%). De vídrio (36%) De plástico (12,5%). De Hojalata:estaño (6,5%). De aluminio (1%). De composites (3,5%). 105 Latas consumidas por los americanos en treinta segundos. Dos montajes de Chris Jordan Tetrabrick: En peso 75% Papel; 20% polietileno y 5% Al 2x 106 Botellas consumidas por los americanos en cinco minutos

6 MATERIALES A PATADAS 200 DESAFÍO EN MEDICINA
Materiales superconductores en TAC, PET, RM Vehículizar específicamente el principio activo Drogas de diseño tridimensionales isómeros: Quinina y quinidina: malaria y arritmia Talidomida R (+) y S (Teratógena) Talidomida R: Sedante, Lepra, Mielomas, Lupus TAC e imagen del encéfalo Cinchona officinalis Nanoemulsiones

7 MATERIALES A PATADAS 201 DESAFÍO EN MEDICINA: IMPLANTES
Una prótesis o implante es un material sintético o natural que es introducido en el cuerpo para reemplazar la función de un órgano alterado o para curar o corregir algún problema de salud. FUNCIONES: Reconstruir daños producidos en accidentes. Reparar malformaciones congénitas. Restaurar órganos dañados por envejecimiento: Ortopédicas: Cadera, fijadoras de vértebras, tobillo de materiales ultraligeros: titanio poroso. Coclear: Sensibles al estímulo nervioso. Córnea de polimetacrilato biocompatible Válvulas cardíacas y stern de Ti6Al4V. Prótesis eléctrica de brazo y flexibles de pene… Córnea artificial Válvulas Escoliosis de más de 50º Necesitaría intervención inmovilizando la curva Implante coclear

8 MATERIALES A PATADAS 201 HISTORIA EN LOS IMPLANTES
PRÓTESIS FAMOSAS: Mano egipcia sujeta antebrazo por cartucho adaptado (2000 aC) Dedo gordo del pié de mujer egipcia de 1000 a.C. Brazo de Fe usada por el general Marcus Sergius en G. púnicas (S III a.C.). Sólo existen registros escritos. Brazo de Hierro “alt Ruppin” S. XIV: Caballero Berlichingen ¿XVI? Mano articulada del S. XVI del médico militar francés Ambroise Paré. S. XIX: Articulaciones artificiales: de cuero y marfil-platino-goma. Famosa la de Von Beaufort (Pinza Hook) Brazo de Fe XIV-XVI Brazo del Conde Von Beaufort Mano articulada La prótesis de la mujer egipcia era necesaria para su equilibrio al andar

9 MATERIALES A PATADAS 201 IMPLANTES- PRÓTESIS DEL SIGLO XX
Pinzas hook (Dorrance, 1912) Prótesis de propulsión neumáticas y eléctricas (1946) Prótesis de esqueleto cilíndrico: ¿normales? (1962) Brazos inteligentes: mano Canterbury: sensores, motores por los que realiza movimientos y de material ultraligero: Titanio poroso (Dunlop, 2003). Prótesis flexible de pierna-pie (Cheetaah) Prótesis inteligentes Mark Lesek diseñó su propio brazo mecánico de Magnesio ¿ lo robotizará? 2009 Pinzas hook Pistorius y Pekin 2008

10 MATERIALES A PATADAS 202 LOS CYBORGS: ORGANISMOS CIBERNÉTICOS
Ciencia ficción, robótica y extraterrestres. Cualquier ser vivo formado por materia viva y dispositivos electrónicos. ¿Marcapaso?. Los dispositivos electrónicos deben estar integrados y autorregulados por el organismo Poseen chips que les hace mover dedos de forma precisa o que inducen el movimiento de músculos Permiten recuperar visión porque suplen nervios dañados. Warwick : Miembros robóticos controlados por el cerebro. Telepatía electrónica.. Mano biónica Asociación neurona-chips silicio Retina biónica K. Warwic, ingeniero cibernético: Estudia la relación entre S. nervioso y ordenadores

11 MATERIALES A PATADAS 203 DESAFÍO EN LA AERONÁUTICA
El mito de Ícaro: El sol derrite las alas de cera. Leonardo da Vinci y el Orni y Helicóptero: Error en la energía generada por el hombre para el vuelo. Bartolomé de Gusmao: Lisboa, 1709 y ante los Reyes de Portugal realizó demostración de vuelo de globo de papel. Inquisición. Muere indigente Globos aerostáticos: Hermanos Montgolfier: Padre fabricante de papel y el fuego ascendía el papel Paris H. leña La caída de Ícaro (J.P. Gowy de la escuela de Rubens). Jesuita B. Gusmao

12 MATERIALES A PATADAS 203 DESAFÍO EN LA AERONÁUTICA
Cayley y su cometas planeadoras: “Fuerza superior a la resistencia del aire”. Cochero Cometa militar de Moy en 1879. Planeador de Lilienthal y muerte 1898 Planeador biplano de Chanute: Se asoció a los Wright. Hermanos Wright y los planeadores. Cometas de Cayley Planeador de Chanute Planeador de Lilienthal Cometa de Moy Diciembre de 1903: Primer vuelo tripulado, controlado y autopropulsado con motor.

13 MATERIALES A PATADAS 203 DESAFÍO EN LA AERONÁUTICA
H. Wright: Necesidad de aligerar el peso y conservar resistencia de los materiales: Aleación de aluminio en motor. Hélices de laminado de 3 capas de madera A partir de 1920 todo se confecciona con Al: Problemas con la corrosión y deformarción. Ventanas rectangulares y muy grandes provocaba la fatiga del metal: Fractura. Actualmente aviones de composite: Ti-C, PAN sin remaches y en varias direcciones. Airbus 380: 850 pasajeros Boeing 787: 350 pasajeros Comodidad , autonomía y Ahorro. ¿2010? Havilland Comet 2 Mayo 1952: Primer vuelo comercial Heathrow- Johannesburgo: 4 motores de propulsión a chorro y con pres y despresurización. Problemas a partir de 1954 Fibras de Poliacrilonitrilo

14 MATERIALES A PATADAS 203 DESAFÍO EN LA ENERGÉTICA
Nuevos materiales fotovoltaicos que mejoren el rendimiento del Si que sólo es del 14% Aleación de Te-Cd; Se-In; Ga-As: 37%. Nanotubos de Carbono. Capas delgadas multiespectrales Baterías acumuladores de energía más ligeras y potentes de Li (Ánodo) y Polímeros de Li (Cátodo) Pilas de combustible de Hidrógeno Telurio, Galio y Cadmio Baterías de Polímero de Li Nanotubos de C Funcionamiento de una pila de combustible: Electroquímico, obtiene energía y no solo la acumula. Reactivos típicos que entran son el Hidrógeno y Oxígeno.

15 POLÍMEROS 206-207 Macromoléculas formadas por monómeros Tipos:
Semisintéticos Macromoléculas formadas por monómeros Tipos: Naturales: Animal: Seda, queratina, quitina… Vegetal: Celulosa, almidón, ambar… Semisintéticos ó De transformación: Se obtienen por modificación química de los anteriores: caucho vulcanizado. Sintéticos: A partir de monómeros NO naturales: La mayoría de los plásticos. Vulcanizar: EBONITA Calentar caucho con Azufre y carbonato de plomo Ch. Goodyear 1839. Mayor dureza y elasticidad Sintéticos: componentes del cicle Flor y fruto del algodón: Casi 100 % de celulosa: Macromolécula de glucosa

16 EL CAUCHO COMO POLÍMERO NATURAL
El caucho era conocido por los indígenas del continente americano y con él hacían las bolas para el juego de pelota. Eran tan elásticas que los colonizadores pensaban que estaban poseídas por espíritus. Los indios peruanos nombran con la palabra cauchuc a este material, la cual significa impermeable. Pok ta pok: Juego ritual. Pelota en agujero a 9 m. Perdedores decapitados. Grabado del juego ritual pok ta pok de mayas y aztecas Cancha Jugadores

17 POLÍMEROS SINTÉTICOS 207 Los más usados son los plásticos Tipos:
Termoplásticos Los más usados son los plásticos Tipos: Termoplásticos: Es posible fundirlos ya que al calentarse pasan a fase líquida sin sufrir transformaciones químicas. Ejemplos: Polietileno, polipropileno, nylon.. Termoestables: No se pueden remoldear ya que al enfriarse dan lugar a un material quebradizo y rígido. No se reciclan. Ejemplos: Epoxi, poliuretano, baquelita, silicona… Polietileno Termoestables

18 DESCUBRIMIENTO DEL PLÁSTICO
208 Primer plástico sintético termoestable a partir del fenol y del formaldehido. Era un plástico duro, resistente a la temperatura, al agua y disolventes. Además no conducía la electricidad. Colaboró en el gran desarrollo en la industria eléctrica, la telefonía y en la del radio, se usó para fabricar los armazones. Se le sigue usando para los mangos de las cacerolas que en las cocinas se exponen al fuego. En 1909 el belga Leo Baekeland sintetizó la bakelita

19 HISTORIA DEL NYLON 208 Primera fibra sintética patentada en 1938.
Primera planta comercial de Dupont comenzó su fabricación en Seaford en 1938. En 1940 comienza las ventas de medias de nylon. Se agotaron los 4 x 106 pares de medias. Segunda guerra mundial. En aquel tiempo las medias de seda eran un artículo de lujo. Se comenzó a llamar seda sintética que formaba hilos fuertes como el acero, finos como la tela de araña y más elásticos que cualquier otro. El Nylon es una poliamida W. H. Carothers, su descubridor, estirando el nylon Fibra de Nylon

20 MINIDICCIONARIO DE LOS PLÁSTICOS
210 Melamina: Compuesto que reacciona con formaldehido. Adulteración alimentos. Nylon: Carothers y diapositiva anterior. Policarbonato: Termoplásticos resistentes duros y transparentes: escudos y cristales antibalas, ventanas de aviones… Proceso de Inyección del plástico Vajillas infantiles elaboradas con melamina

21 MINIDICCIONARIO DE LOS PLÁSTICOS
211 Polietileno: Es el más popular y barato. Bolsas. Polietileno Tereftalato: PET: Botellas de agua Polimetilmetacrilato: Metacrilato es rígido y transparente y de uso alternativo al vidrio. Mas barato que el policarbonato Proceso de Soplado y moldeado del plástico Preformas PET Espuma y bolsas de polietileno

22 MINIDICCIONARIO DE LOS PLÁSTICOS
211 Poliuretano: Con dos formas: flexible (espuma) y rígida para construcción. También en fibra (Lycra). Politetrafluoretileno: Teflón: antiadherente y resbaladizo. Un derivado es el goretex Policloruro de vinilo: PVC. Muy versátil y usado en construcción, muebles, juguetes… Proceso de moldeo del plástico a alta presión Espuma, y lycra de poliuretano

23

24