3. Materiales artificiales

La moderna industria química ha hecho posible el desarrollo de nuevos materiales. Los dos materiales más antiguos son el vidrio y el papel.

El vidrio: es una material muy fácil de conseguir. Los romanos empleaban el vidrio para elaborar objetos de bisutería y pequeños recipientes. Ya sé que parecerá esto extraño pero es un error denominar “cristal” al vidrio, está confusión se debe a que muchos cristales son transparentes. Cuando el vidrio es de alta calidad se acepta la denominación de “cristal” aplicado a él.

Gracias a las últimas tecnologías el vidrio ha conocido aplicaciones. Una de ellas es la famosa fibra óptica, que permite la transmisión de decenas de miles de combinaciones simultáneas por un hilo más fino que un cabello humano, está hecha de vidrio, aunque se trata de un vidrio muy rico en silicio.

El papel: a pesar de los modernos medios de comunicación, el papel sigue siendo el material más utilizado para la expansión del conocimiento humano. El primer material de esta clase del que se tiene constancia es el papiro, que consiste en una planta herbácea muy abundante en la zona del Nilo. En los lugares donde no existía el papiro se usaba el pergamino, que a diferencia del papiro se fabricaba a partir de pieles de animales de corral. Ambos materiales requerían un difícil proceso de elaboración, por lo que a la larga fue imponiéndose poco a poco el uso del papel.

El principal componente del moderno papel industrial es la celulosa, lo que significa que la materia prima es la madera. La demanda actual de papel es alta, lo que contribuye a la deforestación de nuestro planeta; pero se trata de un material fácilmente reciclable. En nuestra mano está evitar ese desastre, separando nuestros desechos de papel del resto de la basura para depositarlos en los contenedores adecuados y comprando papel reciclado aunque sea un poquillo más caro.

3.1. Materiales de construcción: cementos y hormigones.

Entre los modernos materiales de construcción, el acero es el material que ha contribuido en grandes proyectos como los rascacielos, las presas...etc. Pero estas obras no serían posibles sin otro material que a simple vista son más modestos: el cemento.

Existen aglomerantes naturales que se emplean desde hace mucho tiempo. Los egipcios se valían del yeso y diversas formas de mortero. Los romanos, dieron un paso hacia delante con el opus caementicium, compuesto con cal y ceniza volcánica del Vesubio, conocida como puzolana. Con el fin del Imperio este excelente cemento cayó en el olvido, pasando a ser el mortero el principal aglutinante de toda la Edad Media.

Hoy en día existe un tipo de cemento para cada necesidad constructiva, pero básicamente todos se elaboran a partir de arcilla y roca caliza.

En el año 1824, el inglés Joseph Apsdin patentaba el cemento más generado en nuestros días, el cemento Pórtland, llamado así porque al endurecerse presentaba aspecto de las rocas calizas de la península inglesa de Portland. El proceso, que según el tipo de cemento puede durar desde algunos minutos hasta varias horas, se denomina fraguado.

Con el cemento como aglutinante y otros componentes áridos, se elabora el hormigón, una piedra artificial capaz de soportar pesos elevadísimos y si se añaden gavillas de acero se obtiene el hormigón armado.

3.2. Los modernos materiales artificiales: los polímeros.

Los polímeros son sustancias constituidas por moléculas enormes, resultado del empaquetamiento de un gran número de moléculas llamadas monómeros. En bioquímica son muy comunes los polímeros: la celulosa, el almidón…etc. La naturaleza ha sido capaz de superar de superar polímeros que superan prestaciones equivalentes a los artificiales. La industria moderna se sirve de algunos polímeros naturales, pero el progreso de la química iniciado en el siglo XIX por John Dalton, Dimitri Mendeleiev o Friedrich A. kekulé inundaron el mercado con un gran variedad de polímeros que han revolucionado la ciencia de los materiales.
Dada la increíble variedad de polímeros que existen en la actualidad, su clasificación es difícil. Su clasificación según el comportamiento ante el calor es:

Polímeros termoplásticos: se reblandecen por acción del calor sin que su estructura molecular sufra alteraciones.

Polímeros termoestables: una vez enfriados no pueden volver a ser moldeados por efecto del calor ya que si se calientan acaban descomponiéndose.

Debido a la enorme complejidad que conlleva clasificar los polímeros según su proceso de fabricación o según su composición química, la siguiente clasificación va a ser según sus propiedades mecánicas:

Elastómeros: capaces de soportar grandes deformaciones sin llegar a romperse y de recuperar su forma original cuando el esfuerzo desaparece.

Plastómeros: son aquellos que al sufrir una deformación no recuperan su forma original cuando el esfuerzo desaparece. Son más conocidos con el nombre de plásticos. Muchos polímeros son denominados erróneamente plásticos como el PVC.