UNIDAD 10 LOS NUEVOS MATERIALES

ÍNDICE Unidad 10. Los nuevos materiales LOS POLÍMEROS SINTÉTICOS PRINCIPALES POLÍMEROS TERMOPLÁSTICOS PRINCIPALES POLÍMEROS TERMOESTABLES Y ELASTÓMEROS MINERALES SINTÉTICOS MATERIALES COMPUESTOS O COMPOSITES RECUBRIMIENTOS Y MODIFICACIONES SUPERFICIALES NANOTECNOLOGÍA NANOMATERIALES DUDAS Y RIESGOS DE LOS NUEVOS MATERIALES ENLACES

LOS POLÍMEROS SINTÉTICOS Unidad 10. Los nuevos materiales LOS POLÍMEROS SINTÉTICOS Los polímeros consisten en macromoléculas formadas por cadenas de uno o más unidades estructurales, llamadas monómeros, unidas mediante enlaces covalentes. Algunos polímeros son naturales (celulosa, ADN...), pero también existen los polímeros sintéticos, es decir, aquellos que han sido diseñados y fabricados por el ser humano. Los polímeros sintéticos se producen a partir de: Compuestos orgánicos derivados del petróleo (la mayoría). De origen biológico (biopolímeros). Producidos a partir de silicio (siliconas).

PRINCIPALES POLÍMEROS TERMOPLÁSTICOS Unidad 10. Los nuevos materiales PRINCIPALES POLÍMEROS TERMOPLÁSTICOS politereftalato etileno (PET o PETE) Es el más utilizado de la familia de los poliésters y se produce a partir de petróleo. polietileno (PE) Se obtiene del petróleo y corresponde al etileno polimerizado. polipropileno (PP) Es un plástico habitualmente opaco que tiene una buena resistencia mecánica y química. policloruro de vinilo o policloroeteno (PVC o V) Es un plástico muy utilizado, sobre todo en la construcción. poliestireno (PS) Es un polímero incoloro y rígido fabricado a partir de petróleo. polimetilmetracrilato (PMMA) Es un plástico rígido y transparente que puede sustituir el vidrio. policarbonatos (PC) Se obtienen del petróleo y sirven para fabricar discos compactos, lentes y elaborar recubrimientos antibalas. poliamidas (PA) Se producen a partir de derivados del petróleo y se consideran copolímeros.

PRINCIPALES POLÍMEROS TERMOESTABLES Y ELASTÓMEROS Unidad 10. Los nuevos materiales PRINCIPALES POLÍMEROS TERMOESTABLES Y ELASTÓMEROS polímeros termostables polímers elastómeros Los polímeros termoestables son aquellos que no se funden al calentarlos y, por lo tanto, no permiten su procesamiento como polímeros. Ejemplos: Poliuretanos (PUR) Resinas epoxídicas Resinas fenólicas Los elastómeros sintéticos pueden o no ser procesables en estado fluido, pero tienen una elevada elasticidad, parecida al caucho natural. Polibutadienos Policloroprenos

MINERALES SINTÉTICOS Unidad 10. Los nuevos materiales Constituyen una familia de materiales sintetizados en el laboratorio, de composición y estructura similar a las de los materiales tradicionales de origen geológico. Incluyen dos familias de materiales: fibras minerales gemas sintéticas Corresponden a la fabricación de fibras a partir de materiales de origen geológico. Ejemplos: Lana de piedra Fibra de vidrio Fibra de carbono Se pretende producir minerales de mayor pureza, mayor medida de grano o, simplemente, menor coste. Diamantes sintéticos Zafiros sintéticos Granates sintéticos

MATERIALES COMPUESTOS O COMPOSITES Unidad 10. Los nuevos materiales MATERIALES COMPUESTOS O COMPOSITES Material fabricado a partir de materiales simples combinándolos para obtener mejores propiedades que las de los materiales originales. La composición suele incluir una matriz (material que da consistencia al composite) y materiales de refuerzo, que pueden estructurarse como: fibras, partículas, láminas. Por ejemplo: composites de estructura fibrilar Los composites de estructura fibrilar están compuestos de una matriz reforzada con fibras más o menos largas que les dan resistencia. composites de estructura particulada Los composites de estructura particulada son materiales compuestos por una matriz reforzada con partículas de otro material. composites de estructura laminar Los composites de estructura laminar corresponden a láminas de materiales unidas por un material adhesivo.

RECUBRIMIENTOS Y MODIFICACIONES SUPERFICIALES Unidad 10. Los nuevos materiales RECUBRIMIENTOS Y MODIFICACIONES SUPERFICIALES recubrimientos modificaciones superficiales Consisten en una capa de material añadida sobre un sustrato con la intención de modificar alguna de sus propiedades: aspecto, resistencia a la corrosión, adherencia, resistencia mecánica... Ejemplos: imprimaciones, pinturas, barnices, esmaltes, sistemas de deposición de capa fina... Corresponden a la producción de cambios en la superficie del material para lograr la mejora de alguna de sus propiedades, habitualmente la resistencia a la corrosión o su dureza. Ejemplos: anodizado, cromado, fosfatado, nitruración...

NANOTECNOLOGÍA Unidad 10. Los nuevos materiales Conjunto de tecnologías que tienen en común la manipulación, diseño y control de la materia en dimensiones situadas entre 1 y 100 nanómetros. Se trata de una nueva disciplina que incluye una nueva perspectiva de diseño de los materiales desde su estructura molecular, es decir, desde el diseño de cómo se unen los átomos en el material o el producto desarrollado. Definimos nanotecnología como la ingeniería de sistemas funcionales desde el punto de vista molecular.

NANOMATERIALES Unidad 10. Los nuevos materiales Los nanomateriales materiales diseñados de tal forma que alguna de las dimensiones de los componentes del mismo esté en la escala del nanómetro. Según les dimensiones en la escala nanométrica diferenciamos tres tipos de nanomateriales: nanopartículas y nanocristales Tienen las tres dimensiones a escala de nanómetro. nanotubos, nanofibras o nanocables Tienen dos dimensiones a escala de nanómetro. películas nanoestructuradas Tienen una dimensión a escala de nanómetro.

DUDAS Y RIESGOS DE LOS NUEVOS MATERIALES Unidad 10. Los nuevos materiales DUDAS Y RIESGOS DE LOS NUEVOS MATERIALES riesgos ambientales salud humana aspectos sociales y éticos Recursos Contaminación Reciclaje Biodegradabilidad y fotodegradabilidad Toxicidad Tanto de trabajadores que los manipulan como de los consumidores Toxicidad, reactividad Falta de datos para realizar valoraciones Posible doble uso (militar y civil) Brechas tecnológicas Mantenimiento del derecho a la privacidad individual Mejora de la especie humana, etc. Cuestiones sobre la finalidad de la ciencia

Unidad 10. Los nuevos materiales ENLACES Polímeros Nanotecnología

CRÉDITOS Unidad 10. Los nuevos materiales Dirección editorial Dolors Rius Coordinación de área Isaac Camps Coordinación y contenidos multimedia Oriol de Bolós Elena Vinent Guiones de las unidades digitales Alicia Cañellas Fotografías Archivo Hermes Hermes Editora General, S. A. Almadraba Editorial, 2008. Almadraba Editorial Quitapesares, 31 local 16, Polígono Villapark 28670 Villaviciosa de Odón http://www.almadrabadigital.com Teléfono de atención al profesorado: 902 10 70 69