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 (Tec.Inf.Com) Coltán: Columbita (Niobio) y Tántalo: Telefonía móvil. Miniaturización de la tecnología. Litio: Su extracción causa problemas medioambientales. Baterías recargables y coches eléctricos

2 MATERIALES QUE VIENEN… 172
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.

3 LOS FULLERENOS A Familia de nuevas formas del Carbono.
Son la tercera forma más estable de moléculas de C tras el diamante y el grafito. Descubiertos por Kroto, Curl y Smalley (1985). El más conocido es la estructura esférica formada por 60 átomos de C o 12 pentágonos. Los fullerenos esféricos reciben a menudo el nombre de buckyesferas. Se pueden obtener muchas aplicaciones: Nuevos tipos de polímeros. Superconductores, estructuras con metales o con otros átomos atrapados dentro de los fullerenos. Catalizadores y productos farmacéuticos… R. Buckminster Fuller: Cúpulas geodésicas H. Kroto, R. Curl y R. Smalley: Nobel en 1996 Andre Geim y Konstantin Novoselov, nobel en 2010

4 ¿DE QUÉ ESTÁ HECHO? Construcción de barcos, coches, aviones, satélites y naves espaciales de COMPOSITE: matriz y elemento reforzante Se pueden combinar distintos elementos reforzantes: titanio, fibra de vidrio o de carbono; ligeros, resistentes, de vida útil muy larga, y NO sufren corrosión. También diferentes tipos de plásticos Poliester ó nylon Politetrafluoroetileno Poliuretano

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 ALGUNOS MATERIALES: EL PAPEL 174
Procede de la celulosa existente en la madera. Se tritura la madera con agua a 200 º C. Se añade sosa, carbonato de calcio y sulfato de sodio para eliminar la lignina. Se obtiene una pulpa que se blanquea con Cl2 Se consolida con cola y caolín para flexibilizar y evitar hongos. Transformación en bobinas por mecanización Papiro Cyperus papirus

7 PROBLEMAS ASOCIADOS CON SU FABRICACIÓN A
Necesidad de: Árboles: Talar y deforestar. Exceso de AGUA 200 m3 por Tn. Energía: 4% de la producida en España. Producción de contaminantes que vierten a ríos por el blanqueo: Cl S O3 CO2 Fabricación del papel Tala de bosques

8 REPARTO RIQUEZA EN EL MUNDO 175
Mapas “Worldmapper “ proyectos de representar la justicia social en el mundo

9 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

10 CONTROL DE LOS RECURSOS 175
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 coltan. 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