NOVAS NECESIDADES, NOVOS MATERIAIS

1. NOVAS NECESIDADES, NOVOS MATERIAIS Ciencias para o mundo contemporáneo Fernando Barge Urcera María Durán Cabral Raquel Táboas Fernández

2. NOVAS NECESIDADES, NOVOS MATERIAIS

3. NOVOS MATERIAIS PARA O SÉCULO XXI A finais do século XIX os avances da física e da química permitiron a elaboración máis rendible de materiais. A ciencia axuda a que se relacionen as propiedades externas do material coa súa estructura interna e así pódese saber como actuará o material e conseguir por medio deste estudo crear un novo material con “certas propiedades”. Na actualidade a ciencia-enxeñería de materiais céntrase en satisfacer as demandas do consumidor creando materiais a medida.

4. Cerámicos avanzados Dirixidos a: - Mellora e potenciación das súas propiedades - Corrección dos seus defectos - Diminuir a súa fraxilidade - Elevación da dureza Propiedades: - Aplicacións en estruturas máis fiables - Outras propiedades Exemplos: -Nitruro de sicilio (polvo abrasivo) -Óxido de uranio (combustible de reactores nucleares) - Esteatita (aislante eléctrico) Superconductores Vantaxes: - Non presentan resistencia á corrente eléctrica O seu fin é: - Aumentar a eficiencia - Diminuír o impacto ambiental Aplícanse en: - Equipos de resonancia magnética - Levitación magnética Exemplos: - Cobre - Aluminio - Bronce MATERIAIS

5. MATERIAIS METÁLICOS Estes materiais son usados dende a antigüidade, actualmente estánse a perfeccionar para soportaren condicións extremas de traballo - Aceiro Nos 80 apareceron os HSLA (estes aceiros caracterízanse por un baixo contido en carbono e microaleantes, o que lle confire destacadas propiedades funcionais como aptitude á soldadura e ó recubrimento. O endurecemento do material, obtido polapureza interna estructurada de gran fino, garantiza os seus excelentes niveis de resisitencia mecánica. Estes aceiros foron superados polasnovas xeracións de aceiros avanzadas de alta resistencia e logo por outros capaces de se endureceren ó sufriren un impacto, aumentando así a seguridade dos vehículos. - Aliaxes de aluminio Actualmente é o principal competidor do aceiro, debido a: a baixa densidade e á súa resistencia á corrosión. As novas aliaxes son moito máis resistentes e empregánse na aeronáutica. - Outros materiais metálicos As superaliaxes son novos materiais que destacan pola súa memoria de forma e úsanse en campos como a industria e a biomedicina. Microestructura dun aceiro HSLA laminado en quente Stent fabricado con NiTi

6. NOVOS POLÍMEROS Os polímeros sintéticos son un invento do século XX formados por monómeros (unidades moleculares máis pequenas). Hai tres liñas de avance: - Polímeros de esqueleto molecular ríxido Materiais de grande tenacidade e con resistencia mecánica moi elevadas - Fibras de alto módulo As mellores propiedades dos polímeros obtéñense estirando e ordeando as cadeas deste na mesma direcíón - Membranas Posúen unha capa activa moi delgada que soporta un sistema poroso que non opón resistencia ao fluxo

7. BIOMATERIAIS A ciencia dos biomateriais é unha disciplina emerxente de grande desenvolvemento e enorme interese social e económico. O desenvolvemento desta prodúcese xunto co dos materiais avanzados foron a base do desenvolvemento de técnicas e aplicacións médicas. - Os materiais empregados son de orixe metálica, cerámica, polimérica ou composites. - Os seus usos son: próteses e en dispositivos no organismo humano. Rexeneración de tecidos e «enxeñería tisular». O seu obxectivo é aproveitar os coñecementos da bioenxeñería, a bioloxía e a ciencia dos materiais para controlar procesos de rexeneración de tecidos. Enxeñería tisular en córnea

8. NANOTECNOLOXÍA A nanotecnoloxía é o estudo, deseño e creación de materiais e dispositivos a través do control da materia a escala nanométrica. Os sistemas nanométricos comprenden desde unhas decenas até unhas centenas de átomos ou moléculas. Historia dos nanomateriais Uns investigadores observaron que, cando mediante unha irradiación láser, o carbón era vaporizado en ambiente de gas inerte (He) e arrefriado de vagar, formábanse espontaneamente agregados de carbono en forma de estructuras perfectamente redondas de 60 átomos, estas moléclas son chamadas fullerenos (buckyballs). Máis tarde apareceron os nanotubos. Tres áreas: nanotecnoloxía seca que emprega materiais inorgánicos, nanotecnoloxía húmida que emprega estructuras orgánicas e por último unha combinación das anteriores. Estrutura do fullerenoNanotubo de carbono

9. NANOTECNOLOXÍA

10. IP-NANOKER Ip-Nanoker é un proxecto que comezou en Maio do 2005, está integrado por 25 socios de 11 países europeos que ten como obxectivo o desenvolvemento de novos materiais cerámicos nanoestruturados para aplicacións avanzadas dentro do campo da biomedicina, da óptica e da aeronáutica.