CIENCIA DE MATERIALES La ciencia de materiales es, por ello mismo, un campo .multidisciplinar que estudia los conocimientos fundamentales sobre las propiedades físicas macroscópicas de los materiales y los aplica en varias áreas de la ciencia y la ingeniería, consiguiendo que éstos puedan ser utilizados en obras, máquinas y herramientas diversas, o convertidos en productos necesarios o requeridos por la sociedad. Incluye elementos de la química y física, así como las ingenierías química, mecánica, civil y eléctrica o medicina, biología y ciencias ambientales. Con la atención puesta de los medios en la nano ciencia y la nanotecnología en los últimos años, la ciencia de los materiales ha sido impulsada en muchas universidades. MATERIALES TEXTILES Los materiales textiles son fibras de origen animal, como la lana y la seda; de origen vegetal, como el algodón y el lino, o sintéticas como el nailon. Estas fibras se trenzas para formar hilos que a su vez son entrecruzados en unas máquinas llamadas telares para fabricar los tejidos. Hasta finales del siglo XIX todas las fibras empleadas en la elaboración de tejidos eran naturales, mientras que en la actualidad la mayoría son sintéticas. Las fibras sintéticas se fabrican a partir de la transformación química de algunos materiales naturales o también mediante el proceso de polimerización de determinadas materias primas. El rayón, por ejemplo, se elabora a partir de la celulosa. Lycra es la marca registrada de una fibra textil constituida por la mezcla de un material sintético con propiedades elásticas y algodón; es muy utilizada en ropa interior y deportiva por su elasticidad y ligereza. ELECCION DE MATERIALES En el proceso de fabricación de un objeto tecnológico, la elección de los materiales adecuados constituye un aspecto de fundamental importancia. Para ello es necesario tener en cuenta ciertos criterios de materiales Sin duda, las propiedades técnicas son determinantes a la hora de elegir el material. Una vez diseñado el objeto hay que decidir que propiedad del mismo es la más importante. Un cable eléctrico debe estar hecho con un material conductor de la electricidad y recubierto con un material aislante; por eso se elegir un metal y un plástico, respectivamente. La textura y el color son cualidades importantes en determinado objetos como juguetes, muebles, objetos de señalización y seguridad. Algunos materiales se adaptan mejor que otros a diversas técnicas de fabricación. Así por ejemplo, los plásticos puede moldeares con facilidad. También se ha de valorar si se cuenta con la maquinaria necesaria para trabajar con el material elegido. El precio del material influye en el precio final del producto elaborado. A su vez, el precio del producto en el mercado no debe superar el de otros similares, de lo contrario no será competitivo. El proceso de obtención de un material así como las transformaciones que sufre cuando acaba la vida útil del producto pueden tener consecuencias negativas para el medio ambiente. Por tanto es necesario valor el impacto ambiental que tendrá el empleo o de una materia en diferentes momentos: obtención, proceso de fabricación y residuo. En este último caso, también se debe valorar las posibilidades de reutilización y reciclado Las actividades mineras fuente de obtención de los metales y de muchos materiales de construcción, provocan un gran impacto en la naturaleza. Algunos vertidos industriales, subproductos de procesos de fabricación, como en el caso del papel, contaminan el agua de los ríos. Los residuos plásticos se degradan muy lentamente y su reciclaje es complicado RECICLADO DE LOS MATERIALES Durante la etapa de fabricación de un producto se consumen materias primas y se crean residuos. Por tanto, el consumo excesivo de productos provoca el agotamiento de las materias primas, ya que muchas de ellas provienen de recursos no renovables y, en consecuencia, aumenta el volumen de los residuos Ciclo de vida de los productos Materias primas Eliminación Diseño Utilización Producción Comercialización Recursos Energía Emisiones contaminantes Cuando acaba su vida útil todo producto tecnológico pasa a convertirse en residuo Para reducir el impacto ambiental provocado por la acumulación de residuos, existen tres soluciones posibles. Son las llamadas 3 R del reciclaje LAS TRES R REDUCIR, REUTILIZAR, RECICLAR y EVITAR. Si queremos aire limpio, bosques llenos de animales, plantas y mares habitados por ballenas y otros seres vivos que son fuente de alimento para muchas especies, incluido el ser humano, tenemos que cumplir la ley de las 3 “R”: Reducir, Reutilizar y Reciclar. Y no olvides la “E” de Evitar. Para darle un respiro a nuestro planeta tenemos que reducir la cantidad de productos que consumimos. No olvides que para fabricar todo lo que utilizamos necesitamos materias primas, agua, energía, minerales… que pueden agotarse o tardar muchísimo tiempo en renovarse. Cuantos más objetos volvamos a utilizar menos basura produciremos y menos recursos tendremos que gastar. -Reciclar. Se trata de volver a utilizar materiales como el papel o el vidrio - para fabricar de nuevo productos parecidos - folios, botellas, etc. Esta “R” (Reciclar) debe ser la última que pongamos en marcha. Por delante deben ir las otras dos (Reducir y Reutilizar). El papel y el cartón, el vidrio y los restos de comida o materia orgánica pueden reciclarse sin problemas. Para esto, hay que separar cada residuo en diferentes contenedores como los que ya tenemos en las calles de los pueblos o las ciudades en color azul - para el papel - o en color verde - para el vidrio -. ¡Ahora nos faltan los de la materia orgánica!. Evitar: si dejamos de comprar y utilizar este tipo de productos dañinos para el medio ambiente y empezamos a pedir productos que respeten más la naturaleza, consuman menos energía y puedan reutilizarse o reciclarse, la industria y los comerciantes tendrán que empezar a cambiar. ¡En nuestra mano está conseguirlo!. ¿QUÉ PUEDES HACER TÚ? Para Reducir: Elige los productos que tengan menos envoltorios y, sobre todo, los que utilicen materiales reciclables. Usa menos bolsas de plástico para la compra. Llévate siempre una de tela o el carrito de la compra. Reduce el consumo de energía: apaga la televisión cuando no la estés viendo y las luces cuando no las necesites, utiliza bombillas de bajo consumo en casa o en tu centro escolar; usa la bicicleta y el transporte público. Reduce el consumo de productos tóxicos y contaminantes como las pilas - Reduce el consumo de agua. El agua no es un juguete: es un tesoro que todos tenemos que cuidar. Para Reutilizar: Compra las bebidas en botellas de vidrio retornable (son las que se devuelven a la tienda para rellenar otra vez). Si no las encuentras, pide en tu tienda o supermercado que las utilicen. Utiliza las hojas de papel por las dos caras. Si tienes algo de ropa que ya no usas, puedes dársela a alguien conocido, más pequeño que tú o que la necesite. Para Reciclar: Lleva a los contenedores el papel usado y compra papel reciclado. Compra las bebidas en envase de cristal y si no es retornable deposita la botella o el frasco vacío en el contenedor de vidrio. Para Evitar Evita el consumo de productos de usar y tirar como, por ejemplo, las servilletas y los pañuelos de papel o vasos y otros objetos de plástico. Evita los juguetes y objetos hechos de plástico. Cuando los fabricamos y nos deshacemos de ellos los plásticos son una fuente muy importante de contaminación. Hay muchas clases de plásticos y la mayoría no se pueden reciclar. Además, el reciclaje de los plásticos - por ejemplo el PVC - es un proceso muy contaminante. Evita las latas de refrescos: se fabrican con metales como el hierro, el estaño y el aluminio, cuya extracción es muy costosa y son minerales que debemos ahorrar. Evita comprar alimentos en “bandejitas” de corcho sintético (corcho blanco) y envueltos en plástico transparente. Son un producto artificial e innecesario que se tira a los pocos minutos de haber sido comprado. Actividad 1. 2. 3. 4. Que se conoce como la ciencia de los materiales Cuáles son los materiales textiles Que son las fibras sintéticas Que se debe tener en cuenta para la elección de un material en la elaboración de un objeto tecnológico 5. Dibuja el ciclo de vida de un producto 6. Explica brevemente las 3 R del reciclaje y que debemos evitar 7. Que puedes hacer tú para reducir, reutilizar, reciclar y que debemos evitar Investiga en internet y realiza una presentación en power point y enviármela al e-mail yuli6608@gmail.com Investiga 1. A que hace referencia la era del silicio y porque se caracteriza 2. La invención del nailon y sus repercusiones en la sociedad de la época 3. Investiga que es el Kevlar, cuales son la propiedad mecánica y térmica y que usos se les puede dar al kevlar 4. Busca información sobre las propiedades y aplicaciones de los siguientes materiales a. Teflón b. Neopreno c. Aluminio 5. Explica la diferencia entre reutilizar y reciclar 6. Que requisitos generales debe cumplir un producto o servicio para obtener la eco etiqueta 7. En que contenedor debe depositarse cada uno de estos objetos a. Botella de plástico b. Cartón c. Tetrabrik d. Vaso de Cristal e. Restos de comidas f. Papel