Materiales 

1.1 Origen, características y clasificación de los materiales

Los han invitado a una exposición internacional de gastronomía. Allí hay comida francesa, italiana, española, china, japonesa, argentina, mexicana, etc. Tú y tus amigos recorren los diferentes pabellones y se divierten revisando los menús. Tardan muy poco en darse cuenta de que la base de la comida china es el arroz; la de la comida argentina, la carne asada; la de la italiana, las pastas; la de la japonesa, los pescados y mariscos, etcétera.

En esta ocasión, México es un invitado especial y por ello se le han dedicado varios pabellones, divididos por región geográfica. Allí ven comida poblana, oaxaqueña, del sureste, veracruzana, etc. Entre el regocijo y la algarabía, ustedes deciden comer allí, pero no se ponen de acuerdo en pedir un solo plato para todos, hay quienes prefieren mole oaxaqueña, otros, carne a la tampiqueña, machaca, carnitas al estilo Jalisco, pozole al estilo Michoacán, y hasta campechanas como las preparan en el Distrito Federal.

La enorme diversidad de platillos que hay en esa exposición refleja la amplia gama de productos alimenticios con que se preparan. Además, también muestra que las variaciones regionales en la producción de estos materiales determinan el estilo de su preparación. Así, es lógico pensar que China es un productor de arroz, tal como México lo es de maíz.

Un material es un artículo, elemento u objeto que tiene una presencia física tangible y posee características propias que lo distinguen de los demás. Desde el punto de vista técnico y tecnológico, los materiales son los elementos que habrán de transformarse para crear un producto, por ejemplo: el agua, una planta, una roca, una fruta, etcétera.

Por su origen, existen dos tipos de materiales: naturales y sintéticos.

Los materiales naturales son los que se encuentran libremente en la Naturaleza: rocas, agua y petróleo crudo. También aquellos que provienen de plantas, animales, bacterias y de cualquier otro ser vivo. Un material natural es la seda, producida por el gusano del mismo nombre; lo mismo que las semillas, el follaje y la piel de los animales, entre otros. Se consideran materiales naturales los que se producen en las actividades agrícolas y ganaderas. Así, aunque la tela de algodón ya tiene cierto procesamiento, se le considera natural, porque el hilo se obtiene al trenzar el obtenido de la planta de algodón.

Los materiales sintéticos son producto de procesos técnicos que modifican por completo la naturaleza de los materiales originales. El caso del caucho

resulta ilustrativo: es una goma resinosa que se extrae del árbol del mismo nombre; una vez que se le calienta y se les somete a procesos químicos se convierte en la materia fundamental de los neumáticos de una bicicleta

casi todos los productos sintéticos son derivados del petróleo. Los plásticos constituyen el ejemplo más notable. Debido a sus características de flexibilidad, facilidad para moldearse y resistencia a la degradación, se han convertido en parte primordial de los objetos que nos rodean: vasos, bancas, mesas, lentes, prendas de vestir, etcétera.

Material Natural	Artículos herramientas o maquinas en las que se utiliza
Algodón	ropa
petróleo	llantas
madera	Casas, pisos, muebles etc
maíz	comida
Seda	Distintas telas
Arena	Construcciones

Material sintético	Artículos herramientas o maquinas en las que se utiliza
Plástico	Botellas, tuberías, bolsas, juguetes etc.
Acero	Construcciones
Barniz	Para la madera
Agua destilada	Botiquín
Acero	Herramientas
alcohol	Bebida, productos para el cabello

Características de los materiales

Cada material tiene un conjunto único de características que lo identifica: color, forma, consistencia, etcétera. Por ejemplo, el agua es transparente, adopta la forma del recipiente que la contiene y tiene consistencia líquida, entre otras características; en consecuencia, a partir de estas es posible definir un material.

Son las características de los materiales las que determinan también la función que desempeñarán en el producto final. En los climas fríos se usan materiales que conservan el calor del cuerpo, como las pieles, para confeccionar prendas de vestir protectoras.

De la misma manera, cuando se elaboran herramientas y máquinas, se buscan materiales idóneos para la fu

nción que habrán de desempeñar. Con el paso del tiempo, el ser humano ha desarrollado materiales cada vez más adecuados para la actividad en que se utilizarán. Primero, mediante aleaciones, en que se combinaban dos o más materiales para hacerlos más fuertes, consistentes o durables. Los primeros seres humanos observaron que al añadir una pequeña cantidad de carbón al hierro se obtenía acero, que es más resistente. Más adelante, al agregar cromo al acero, se logró que este ya no se oxidara, lo que produjo un material más durable: el acero inoxidable.

Otro caso es el de la sustitución de un material con otro para realizar mejor una función. Al principio, las vasijas en que se cocinaba eran de barro. Más adelante, se empezaron a fabricar utensilios de cerámica y, en la actualidad, muchos de estos se elaboran con aluminio.

Madera	Metal	Plástico
Mesa Base	Bicicleta Teléfonos	Envase de botella Carpetas
Puerta Silla	Estufas Cuchillos	Bolsas Útiles escolares
Ropero Escaleras	Sillas Llaves	Vasos Broches
Pisos Cucharas	Camas Neveras	Platos Botas de lluvia
Libreros Lápiz	Escaleras Monedas	Estampas Pulseras
Instrumentos musicales Buro	Autos Lavadoras	Forros de cuaderno Adornos
Marcos Platos	Cucharas Lámparas	Lámparas Carteras

Propiedades técnicas de los materiales

En un proceso de producción técnica o tecnológica, los materiales pierden sus características para transformarse en otro producto. Una vez cocinados, por ejemplo, los frijoles pierden su dureza y consistencia para volverse blandos y pastosos. Asimismo, adquieren un sabor distinto, típico.

En este caso, los materiales son parte de los insumos; es decir, los bienes consumibles que se utilizan para producir otros bienes

El término propiedades técnicas alude a las características que determinan las modificaciones técnicas que puede experimentar el material durante su fabricación. A continuación, se definen las más importantes:

› Fusibilidad. Es la facilidad con que los materiales se pueden fundir. El hierro debe fundirse en un horno a altas temperaturas para volcarse en moldes donde, al enfriarse, adquiere la forma deseada.
› Plasticidad. Se refiere a la facilidad con que los materiales pueden cambiar de forma sin romperse ni agrietarse. El hierro sólido difícilmente cambia de forma, a menos que se le caliente y se golpee con fuerza, como se hacía en la Antigüedad para fabricar objetos como hachas o herraduras.
› Ductilidad. Es la facultad de algunos materiales para formar hilos. Por ejemplo, el cobre permite la creación de hilos finos, como los que se encuentran dentro de los cables de conducción eléctrica.
› Maleabilidad. Es la capacidad de algunos materiales para extenderse en láminas delgadas. No solo los metales forman láminas; también lo hacen el papel, el o plástico.

 

1.2 Uso, procesamiento y aplicaciones de los materiales naturales y los sintéticos

El uso de los materiales también se emplea como criterio para la clasificación. A la vez, esta clasificación es la que da origen a las industrias integradas en los distintos campos tecnológicos: las telas dan lugar a la industria textil; los metales, a la industria metalúrgica.

Sin embargo, debes considerar que hay materiales que se utilizan en más de una industria, como la madera, que se utiliza en la industria maderera y en la de la construcción. Al mismo tiempo, hay materiales que, una vez procesados, pasan a una industria diferente, como las láminas de metal provenientes de la industria metalúrgica que se utilizan en la industria automotriz.

las características de los materiales con que se elaboran definen su uso en el proceso productivo, pero las necesidades de transformación de los materiales también definen la búsqueda o el desarrollo de nuevos materiales para la elaboración de herramientas más idóneas.
De este modo, con base en la relación simbiótica entre las características y el uso de los materiales, el ser humano ha ido adecuando los sistemas técnicos a la existencia de los materiales naturales y, a la vez, ha utilizado los sistemas técnicos para el desarrollo de nuevos materiales, sean naturales o sintéticos.

Procesamiento de materiales naturales y materiales sintéticos:

Con el fi n de satisfacer necesidades e intereses, el ser humano procesa los materiales para crear nuevos productos; es decir, los somete a un proceso de producción técnica o tecnológica, mediante el cual aprovecha las características de los materiales originales y las aplica a un producto final.
En un sistema tecnológico, los materiales son los insumos que se transforman por medio de la aplicación de gestos y acciones técnicas y por el uso de herramientas o máquinas.

Para el procesamiento de materiales naturales y sintéticos, se utilizan diversas técnicas, entre de ellas:

› Aplicación de calor. Abarca desde la simple cocción de alimentos hasta el uso de altos hornos para la fundición de metales.
› Hilado. Alude al proceso para crear hilos a partir de materiales como la lana de las ovejas o la flor del algodón. › Mezcla o aleación. En este caso, dos o más materiales, al combinarse, adquieren una nueva característica. Por ejemplo, la mezcla de cemento, agua, grava y arena da lugar, una vez seca, al concreto.
› Moldeado. Es un proceso similar al que viste en la actividad de la sección “Propiedades técnicas de los materiales”. Por lo general, los productos de plástico se crean con este proceso técnico.
› Transformación química. Mediante procesos diversos, como la aplicación de elementos químicos reactivos, se transforman las características químicas de los materiales. Así es como, por ejemplo, el petróleo se transforma en plástico o gasolina.
› Compresión. Merced a la aplicación de fuerza excesiva, se comprime un producto para que ocupe menos espacio, como en el caso de la madera aglomerada.
› Torneado. Con el uso de un torno se da forma cilíndrica a un material, ya sea moldeándolo con las manos, como en el caso de la cerámica, o recortando las partes excedentes como se hace con un torno industrial.

 Nuevas aplicaciones de materiales naturales y sintéticos

En los procesos de producción, los insumos básicos eran los materiales naturales. Así se crearon muebles de madera, casas de piedra, madera o barro, armaduras de metal, etcétera.

En general, el uso de las herramientas en los procesos de producción estaba dictado, también, por las limitaciones en los materiales naturales. Sin embargo, con el tiempo, surgieron las aleaciones; es decir, la mezcla de dos o más metales para crear un material nuevo, con mejores características que los materiales originales.

Así, se llegó al acero, que es una mezcla de hierro y carbón y que, como ya se mencionó tiene más consistencia y dureza que el hierro solo. Pero el acero se usó, al principio, en el mismo tipo de productos en que se utilizaba el hierro: armaduras, armas y, por supuesto, herramientas. No obstante, las nuevas propiedades del material permitieron su aplicación en nuevos procesos y signifi caron un avance sustancial en los procesos técnicos de producción..

Bibliografía

·         www.abcpedia.com/construccion/maquinas/simples.html

·         www.monografi as.com

·         https://projectisaias.wordpress.com/2015/09/12/

·         www.estructurascristalinas.com

·         www.cmpl.ipn.mx/Area_Tecnica/Glosario.htm

·         http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/1000/1091/html/1_tipos_de_materiales.html

·         www.tudiscovery.com/guia_tecnologia/materiales_basicos/materiales_sinteticos/index.shtml

·         impactoambientalmaterialesplasticos.blogspot.com