MATERIALES DEL SIGLO XXI

Presentación del tema: "MATERIALES DEL SIGLO XXI"— Transcripción de la presentación:

1 MATERIALES DEL SIGLO XXI
DE LAS NUEVAS TECNOLOGÍAS: Aluminio: Ya estudiado anteriormente y muy usado en cocinas, latas, ventanas, vehículos, bicicletas… Silicio: Paleolítico como sílex, pero al ser un semiconductor es el más usado en los TIC (Tecnologías de la Información y Comunicación) Coltán: Columbita (Niobio) y Tántalo: Telefonía móvil. Miniaturización de la tecnología. Litio: Su extracción causa problemas medioambien-tales. Baterías recargables y coches eléctricos.

2 CONTROL DE LOS RECURSOS
GUERRA CIVIL EN EL CONGO 4 millones de personas mueren y otros tantos emigran hacia Uganda ( ) No es por luchas étnicas o de poder, es por el control de las mejores reservas de coltán. El COLTAN son dos minerales en granito: COLumbita: Óxido de Niobio (Nb2O6) TANtalita: Óxido de tántalo (Ta2O6) Con el Niobio se fabrican imanes de alto poder magnético: Disco duro ordenadores. Con el Tántalo se fabrican condensadores muy pequeños para móviles, consolas,GPS. Explotación vergonzante en Congo. Australia principal productor

3 MATERIALES QUE VIENEN…
GRAFENO: Doble enlace del Carbono Lámina de carbono de un átomo de grosor con estructura en panel de abeja y obtenido a partir del grafito. Premio Nobel a Geim y Novoselov que lo obtuvieron. Es el componente estructural básico del propio grafito, fullerenos ( 12 pentágonos) y nanotubos (cilindros de grafeno). SILICENO Láminas de silicio de un átomo de grosor con estructura en panel de abeja. Propiedades semejantes al anterior que lo puede sustituir si se desarrolla un proceso más barato para su obtención y utilización.

4 LOS NANOTUBOS Descubiertos por Sumio Iijima en 1991.
Son láminas de grafito enrolladas en forma de tubos. Pueden ser abiertos o cerrados. El cierre es similar a la mitad de un fullereno. Son las fibras más fuertes que se conocen, como 50 veces más fuerte que el acero. Conducen la corriente eléctrica cientos de veces más eficazmente que los cables de Cu Aplicaciones: Electrónica: transistores, nanocircuitos… Pilas de combustibles. Memorias baratas y resistentes. Sensores químicos, térmicos, electromag Medicina: Prótesis, biosensores, fármacos, diagnóstico: escaner, resonancia magnética Transistores de nanotubos a: diamante, b: grafito, c: diamante hexagonal, d:fullereno C60, e: fulereno C540, f: fulereno C70, g: carbono amorfo, h: nanotubo Shewanella produce nanotubos de As y Se

5 EL CICLO DE LOS MATERIALES: ACV
Con el desarrollo tecnológico aumentan las necesidades de materiales procedentes de recursos naturales Desarrollar nuevas técnicas para aprovechar mejor los recursos naturales y los procesos de transformación. Necesario invertir en INVESTIGACIÓN ya que es muy impactante la actual extracción, transporte y fabricación ACV: Análisis del ciclo de vida de un material que estudia el impacto desde que se extrae, transporta, transforma y se desecha. Ejemplo del papel: tala, pasta, blanqueo... Finaliza ACV: Vertederos o biodegradación o reciclaje y reutilización “Un pequeño paso para el hombre y un salto gigante para la humanidad” ISS: Estación Espacial Internacional a la que diferentes expediciones añaden módulos

6 REPARTO RIQUEZA EN EL MUNDO
Mapas “Worldmapper “ proyectos de representar la justicia social en el mundo

7 LOCALIZACIÓN, EXTRACCIÓN Y TRANSFORMACIÓN DE LOS RECURSOS
Distribución desigual de los recursos en el planeta sobre todo de los minerales y de ellos depende la riqueza de un país. Si los costes de extracción y transporte son mayores que beneficios no es rentable. Comercio irregular de materias primas y sin relación con el desarrollo económico de la zona: Guerra por el control de los recursos. Congo y Japón: Coltan. Productos de usar y tirar: Agotamiento de recursos, aumento excesivo de residuos y de energía: “Consumismo”. Productos globales Sierra Leona: diamantes

8 REPERCUSIONES EN EL MUNDO GLOBAL
Aumento de la calidad de vida de todos por la aparición y desarrollo de nuevos materiales. Mejoras en las comunicaciones y en la salud Inconvenientes: A)Relativos al ciclo de vida de los materiales Deforestación, destrucción de ecosistemas… Gasto energético elevado, contaminación… Agotamiento de recursos. Acumulación de tóxicos. B)Relativos a la naturaleza de los materiales Disruptores metabólicos, radioactivos, Hg, Pb, As y Cd Mercurio

9 MATERIALES QUE VIENEN Requisitos para la innovación en nuevos materiales: Ligeros y biodegradables Bajos costes de fabricación Eliminar los componentes tóxicos y contaminantes Facilitar el reciclaje y la reutilización Optimizar los diferentes procesos de fabricación. Disminuir el gasto de materia prima Deben colaborar en los retos de la sociedad moderna Fuentes de energía sostenible, inagotable y barata. Conocer, manipular y controlar los nanomateriales. Producir materiales que se adapten a diferentes condiciones externas. Nanotubos