2. La primera orella que s'imprimeix i
escolta
● Científics de la Universitat de Princeton (EUA) han fet servir una
impressora en tres dimensions carregada de cèl · lules i
nanopartícules de plata per crear una orella biònica en què el
cartílag està combinat amb una antena que capta les mateixes
freqüències sonores que una orella de carn i ossos. L'equip,
dirigit per l'enginyer Michael McAlpine, ha estat el primer a crear
un òrgan completament funcional que reprodueix i fins i tot
amplia les capacitats del seu homòleg humà, segons expliquen
a la revista Nanoletters.
"Tenim el potencial de crear 'peces'
personalitzades per reparar el cos
humà o fins i tot òrgans amb
capacitats que superen les pròpies
de la biologia humana", conclouen
els científics.
3. La ciència dels materials
Anomenem ciència dels materials la branca de la ciència i
l'enginyeria que estudia les relacions entre estructura dels
materials i les seves propietats i també les tècniques de
processament i el seu comportament.
Les propietats físiques són les que podem mesurar o
identificar sense que cambiï la naturalesa del material, per
exemple la densitat, la conductivitat tèrmica, la resistivitat
tèrmica o la permeabilitat magnètica entre altres.
4. L'estructura: els nivells
atòmics, micro i macro
Les propietats i el comportament dels materials i la forma de
processar-los depenen de la seva estructura (escala atòmica).
Quins àtoms o mol·lècules els conformen.
Amb quin tipus d'interaccions es relacionen aquests àtoms o
mol·lècules.
Quins tipus d'organització produeixen cristal·lina o amorfa.
També depenen de la macroestructura i microestructura.
Els defectes juguen un paper molt important en els materials, com
ara els elements intersticials (àtoms intermedis), les vacants (falta
d'un element) i les subtitucions (àtoms substituïts per altres).
5. Tipus de materials
Podem classificar els materials segons el seu origen: natural i
artificial, i en funció de la seva estructura i propietats, com per
exemple, els metalls, les ceràmiques, els materials compostos i
polímers.
6. Els metalls
Els metalls són elements quimics caracteritzats per ser
electropositius. Posseeixen una xarxa cristal·lina d'ions positius
envoltats d'electrons lliures.
Característiques:bons conductors de calor i electricitat, densitat
alta, sòlids a temperatura ambient, punt de fusió alt, reflecteixen la
llum, durs, dúctils , mal·leables i alguns magnètics.
Els metalls poden formar aliatges entre ells, i combinar-se els
components metàl·lics, i així, se'n poden combinar les propietats.
7. Els nous materials
metàl lics·
La innovació més interesant que s'ha produït en el món dels
metalls ha estat la producció d'aliatges amb memòria de forma.
Aquests aliatges tenen la capacitat de tornar a la forma original,
perquè les deformacions són desplaçaments de la xarxa
cristal·lina del metall i no cambis irreversibles.
8. Les ceràmiques
Les ceràmiques són un grup de materials tan divers que es fa difícil
caracteritzar-les amb una definició, són generalment cristal·lines que
és amorf amb enllaços iònics o covalents. Les seves característiques
varien segons el tipus:
*Argiles: podem distinguir entre estructurals i porcellanes, formats per
sílice, alúminia i impureses.
*Ciments: el ciment es produeix per escalfament a 1400Cº en un forn
giratori d'una mescla d'argila i pedra calcària. El producte obtingut es
tritura molt fi i es barreja amb guix (el ciment pot ser hidràulic, es pot
utilitzar en estructures submarines).
*Refractaris: formats per alumina, sílice, i magnesia. Poden estar
barrejats amb: argila, àcids o bàsics. Les seves característiques poden
suportar temperatures de 1580Cº fins a 1650Cº.
*Abrasius: estàn formades a partir de: silici, alumina fosa, o corindó,
carbur de tungstè, i òxid de zirconi. Es caracteritzen per tenir una
resistència al desgast, ser més tenaços i refractaris que els metalls.
9. Els nous materials
ceràmics
“Les ceramiques intel.ligents” es fan servir en sensors i actuadors,
alguns reptes de futur son les membranes ceramiques i
hiperfiltradores, i les ceràmiques superdures.
10. Els polimers
Cadascuna de les mol.lecules d'etile amb l'enllaç trencat
s'anomena monomer, quan aquest s'uneix entre si forma una
mol.lecula anomenada polimer conegut amb el nom de polietile.
Es poden clasificar en: naturals (vegetals o animals), artificials
(s'obtenen industrialment) i sintetics (s'obtenen industrialment a
partir de components elementals)
Caracteristiques, son la seva facilitat per elaborar peces
acabades a partir de les materies primes, la seva lleugeresa, la
seva resistencia als agents atmosferics i la resistencia a l'elctricitat.
Les caracteristiques dels polimers com el color si son retardadors a
la flama, mes facils d'elaborar i millorar altres caracteristiques
tenciniques utilitzem els aditius.
11. Els biomaterials
Els biomaterials son els materialsd que han de ser compatibles
amb teixits o orgaismes vius, ja que hi han de interacturar.
Com en el cas de la noticía,
s'han utilitzat diferents materials
que no siguin perillosos per a la
nostra salut, i han fet una orella,
llavors estem parlant
d'intercambi de teixits del cos
humá amb altres material.
12. La fibra de carboni
La fibra de carboni es un material compost fabricat a partir d'una
matriu de polimer reforçada amb fibres de carboni, esta fetade
milers de filaments de carboni entre 5 i 8 micrometres de diametre,
per formar una mena d'entreamat o teixit d'alta resistencia,
lleugeresa i força elasticitat, la matriu polimerica assegura que
sigui un bon aillant termic amb propietats ignifugues, l'unic
inconvenient alt cost de fabricacio, fins a 10 vegades mes que
l'acer.
13. Les fibres òptiques
Les fibres òptiques estàn fetes generalment de vidre i a vegades
plàstic. Les seves propietats són bon aïllament tèrmic i elèctric,
suport d'altes temperatures, transparència, baix cost, i abundància
de les matèries.
La característica principal de les fibres òptiques és que
condueixen la llum sense casi atenuació, el fenòmen físic que
segueixen és la relfexió total.
Són més lleugers, flexibles, barats i no s'oxiden. L'aplicació més
senzilla de les fibres òptiques és la transmissió de llum, també
tenen una àmplia varietat d'usos com a sensors que inclouen des
de termòmetres fins a giroscopis.
14. Diodes làser i LED
Aquests dispositius ceràmics semiconductors emeten llum quan
sel's connecta un corrent elèctric en una direcció i no deixen
passar la corrent quan es connecten en una direcció contrària.
15. La nanotecnologia
Els nous materials de què hem parlat fins ara tenen en comú que
se sintetitzen variant-ne la composició interna, però a escala entre
l'atòmica i la mol·lecular (la nanotecnologia).
L'escala nano, diu que un nanòmetre (nm) que equival 1·
-10000000000 metres, en aquesta escala els objectes són molt
difícils de manipular sobretot perquè les lleis de la fisica i la
quimica que en descriuen el comportament varien.
