Las exigencias de nuestra actual sociedad industrial están
estimulando la búsqueda de nuevos materiales que más adelante revolucionarán
nuestras vidas. Algunas investigaciones ya están dando sus frutos, otras se
encuentran en una situación de inmovilización.
Las cerámicas son el mejor ejemplo de materiales que han
dado a los investigadores muchas decepciones y menos alegrías. Son materiales
fáciles de moldear, los cuales, después de ser sometidos a una cocción
adquieren una gran dureza y resistencia al calor.
Las arcillas son los materiales cerámicos por excelencia,
utilizados para fabricar artículos de alfarería, ladrillos…etc. Estos tienen
una gran capacidad para soportar altas temperaturas, por ello son utilizados en
circuitos electrónicos y en las cubiertas protectoras de aeronaves como los
trasbordadores espaciales. La industria automovilística ha diseñado prototipos
de motores cerámicos, pero ningún motor cerámico ha sido capaz de pasar a la
fase de producción en masa.
La industria aeronáutica es una
de las principales demandantes de nuevos materiales. Los materiales compuestos
(composites), cada vez están cobrando mayor importancia actualmente; son
llamados así porque son los resultantes de una combinación de dos o más
materiales. Las propiedades del material resultante son superiores a la simple
suma de las de los materiales originales, esto es conocido con el nombre de
sinergia.
La fibra de carbono, es un
material compuesto. Su nombre se debe a que el producto final está compuesto
por un 90% de carbono. Su proceso de fabricación es bastante complejo y muy
costoso, pero su extraordinaria ligereza y resistencia puede llegar a ser mayor
que la del acero, por ello justifican su elevado coste.
4.1. Moléculas a la carta: fullerenos y
nanotubos.
El carbono es uno de los
elementos más abundantes del planeta y componente básico de la química de la
vida. Existe una propiedad natural llamada alotropía, que consiste en que un
mismo compuesto puede presentar propiedades diferentes según la disposición de
sus átomos o moléculas. El carbono se presenta de dos formas alotrópicas en la
naturaleza: la más común es el grafito y la más rara y a la vez preciada es el
diamante, que se caracteriza por poseer una dureza extraordinaria.
En 1985 fue descubierta por casualidad una molécula a la que
denominaron 'futboleno' debido a que ésta presentaba un gran semejanza con un balón de fútbol; después pasó a
denominarse 'buckminster fullereno' ya que su estructura molecular tiene una
forma semejante a la cúpula geodésica diseñada por el arquitecto norteamericano
Richard Buckminster Fuller. En poco tiempo, surgió una familia que recibía el
nombre de 'fullerenos'. Los fullerenos, debido a que aún no se ha dado con el
método para introducirlos a escala industrial, no tienen aplicaciones prácticas
en la actualidad.
Si se eliminan los enlaces que forman pentágonos y solo
dejamos los que forman hexágonos, el carbono no forma fullerenos. Esto se debe
a que la molécula no llega a cerrarse, sino que forma una lámina parecida a la
de un panal de abeja que puede enrollarse formando nanotubos. Si se consiguiese
un proceso eficiente de fabricación, se podrían crear fibras de nanotubos de la
longitud que se quisiese. El resultado podría ser un material miles de veces
más fuerte que el acero y a su vez, infinitamente más ligero.
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