Instituciones andaluzas de Investigación y Desarrollo

En Andalucía hay un instituto, el Instituto de ciencias de Materiales, que ayuda al sector de Investigación y Desarrollo. Este centro se encuentra en Isla de la Cartuja y cuenta con la Junta de Andalucía,la Universidad de Sevilla y el CSIC.Se encarga de investigar proyectos y da cursos y conferencias.
La conserjería de Innovación, Ciencia y Empresa lucha por hacer nuevos proyectos tecnológicos tanto en hacer nuevos materiales en electrónica o en biotecnología.
La principal es la Corporación Tecnológica de Andalucía . Hay 170 proyectos en la actualidad y muchos de ellos sobre nuevos materiales.
Las universidades andaluzas intentan unir la investugación científica con el mundo empresarial. Un ejemplo es la GERM que está relacionado con la empresa TEAMS S.L. y pone los recursos de GERM a disposición del sector aeronautico.

Los parques tecnológicos andaluces

Andalucía cuenta con importantes parques tecnológicos. El principal es el de Málaga, llamado Parque Tecnológico de Andalucía. Más tarde, surgió el Parque Científico y Tecnológico Cartuja 93 de Sevilla. Las demás provincias también tienen pero estan en proceso.
A pesar de todo, el más importante es Aeropolis, el Parque Tecnológico Aeroespacial de Andalucía. Se encuentra cercano al aeropuerto de Sevilla y a él pertenecen un número muy grande de empresas relacionadas con la industria aeroespacial.

5. El avance de la nanotecnología


Los circuitos electrónicos de silicio están limitados, pero la nanotecnología va avanzando. El siguiente paso son los transistores, componentes de los chips , serán sustituidos por los rotaxanos que tienen las mismas propiedades eléctricas.
Lo que busca la tecnología que fabrica los chips de silicios es construir  artefactos mecánicos con un tamaño menor al de una molécula. En un futuro puede haber nanorrobots con características casi imposibles hoy en día.


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¿Hasta dónde puede llegar este mundo?
Las visiones pueden ser perturbadoras. Primero una apocalíptica sensación que ronda en forma permanente a los nuevos avances, como armas letales, mocroscópicos robots construidos pornanoensambladores, que recorren las ciudades arrasando con sus habitantes, mientras que se replican a sí mismo. Ciudades enteras podrían crearse o recrearse.
Podrían fabricarse autopistas o televisores. También podríamos eliminar la contaminación ambiental con nanomáquinas diseñadas para ''comérsela''. y crear alimentos, automóviles que puedan cambiar de forma, muebles, procesos automáticos de limpieza corporal, drogas artificiales, libros... Los nanorobots podrían reparar tuberías y , por supuesto, generar una nueva frontera de aplicaciones médicas, incluyendo la regeneración de tejidos.

4. El desarrollo tecnológico. Sus aplicaciones.

Son muchos los materiales que se están investigando y muchos los ya investigados.

Las cerámicas no han dado tantas mejoras como se pensaba, si no muchas decepciones. Son materiales fáciles de moldear pero que se endurecen después de un proceso de cocción.

Las arcillas es un tipo de cerámica, utilizada para ladrillos, azulejos...También como soporta altas temperaturas se utiliza en circuitos electrónicos. Existen motores cerámicas que han diseñado la industria automovílística. Estas presentan mejores características y tiene un rendimiento mayor por un coste energético menor. 

En la industria aeronáutica se necesitan muchos materiales como por ejemplo el titanio para fabricar aviones supersónicos. 

Actualmente se les da mucha importancia a los materiales compuestos(composites). La consecuencia es un material con mejores propiedades, a esto se le llama en ingeniería sinergia. Debido a ser mejor es más costoso. Un ejemplo son las fibras de carbono formado por poliacrilonitrilo y un polímero adhesivo.

4.1 Moléculas a la carta: fullerenos y nanotubos.

El carbono es un elemento de especial importancia.

Hay una propiedad "alotropía" basada en que un mismo compuesto

puede presentar diferentes propiedades según la disposición de los átomos.

El carbono presenta dos formas alotrópicas en la naturaleza: el grafito y el diamante.

Ultimamente, la ciencia intenta sintetizar nuevas formas de carbono. En 1985 fue descubierto una molécula, la futboleno, más tarde llamada buckminster fullereno. Esta se caracterizaba por la forma. Más tarde surgió una familia de moléculas que forman pentágonos y hexágonos denominados fullerenos. Si en ellos se sustituyen los átomos de carbono por otros elementos se llaman heterofullerenos. Actualmente se trabaja por resulatados con los pseudofullerenos que son obtenidos a partir del nitruto de boro, sulfuro de trungsteno o sulfuro de molibdeno.

El carbono pueden formar nanotubos. Se producen al eliminar los enlaces que forman los pentágonos y permanecen los del hexágono y por tanto la molécula no se cierra y forma una lámina que más tarde se enrolla. Este material es más fuerte que el acero y más ligero.

3.Materiales artificiales

Actualmente, muchos materiales son originados por por las modernas industrias y los nuevos avances tecnológicos. Los dos materiales más antiguos son el papel y el vidrio y tienen mucha importancia.
El vidrio es fácil de conseguir por estar hecho fundamentalmente de silicio. Actualmente, los componentes principales son el sílice, el carbonato sódico y el carbonato cálcico.
Es un error llamar al vidrio "cristal" ya que es amorfo y cristal significa material con átomos ordenados. Sólo se le puede llamar cristal a aquellos que son de mucha calidad.
la nueva función del vidrio es es como fibra óptica que permite la transmisión de comunicaciones.
El papel es muy importante como conservación de la historia y como medio de comunicación . El primer material utilizado para la comunicación es el papiro, aunque en los lugares donde no había se utilizaban los pergaminos. Más tarde fue incorporado el uso del papel. El principal componente del papel es la celulosa, por tanto está hecho de madera.
PROCESO DE OBTENCIÓN DEL PAPEL:

En conclusión, la madera es necesaria para fabricar el papel pero tenemos la alternativa del papel reciclado aunque no es tan blanco y más costoso.
En mi opinión, muchas personas piensan que por que el papel sea menos blanco es más feo pero ese inconveniente hay que compararlo con la pérdida de árboles con la que contamos normalmente.

3.1 Materiales de construcción. cementos y hormigones.

El cemento y el acero son materiales muy importantes en construcción.Hoy en día hay aglomerantes artificiales que se emplean desde hace mucho tiempo. 

Los egipcios utilizaban el yeso y el mortero(arena y cal). Los romanos utilizaban la puzolana (cal y ceniza. Después, la puzolana desapareció, es decir, quedó en desuso y se utilizó el mortero aunque hoy en día todavía se utiliza la puzolana.
Hay muchos tipos de cementos, aunque todos formados a partir de arcilla y roca caliza pulverizada y sometidos a un proceso denominado cocción. Se obtiene el clinker y se le añade yeso. El cemento más utilizado es el cemento Portland. Se mezcla con agua y se obtiene el endurecimiento de la mezcla. El proceso se llama fraguado.
El hormigón se forma a partir de aglutinante y diversos componentes áridos como la arena, grava y cantos rodados. El hormigón soporta pesos muy elevados.
Si al hormigón se le añade gavillas de acero se forma el hormigón armado.

3.2 Los modernos materiales artificiales: Los polímeros.

Los polímeros son sustancias formadas por monómeros. En bioquímica son importantes la celulosa, el almidón, las proteínas y el ADN.

Hay polímeros naturales que son mejores que sus imitaciones de materiales artificiales. Ej: el colágeno. Una gran parte de polímeros se sintetizan del petróleo.

se pueden clasificar por:

•   Temperatura

      -Polímeros termoplásticos: se ponen blandos con el calor.
      -Polímeros termoestables: una vez enfriados no se pueden moldear.

• Propiedades mecánicas

      -Elastómeros: soportan grandes deformaciones y vuelve a su forma original al terminar el esfuerzo.
      -Plastómeros: sufren una modificación y no vuelven a su forma original cuando desaparece el esfuerzo.
      -Fibras: resistente a los esfuerzos de tracción.
      -Recubrimientos: sustancia líquida con la que se protege superficies.
      -Adhesivos: Entran en contacto con la superficie ya que forman fuertes enlaces.
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Reciclaje y contaminación por polímeros:
El reciclado mecánico de los plásticos se considerará exclusivamente para aquellos productos procedentes del consumo, es decir, para aquellos que ya hayan tenido una primera utilización y no el de aquellos que son el resultado de una producción fallida o de restos de fabricación.
El procedimiento que se sigue para reciclar mecánicamente plásticos consiste en trocear el material e introducirlo en una extrusora para fabricar granza reciclada y después transformarla.

2. Materiales naturales

Es la naturaleza la que nos da todos los materiales, por tanto, debemos cuidar nuestro entorno y el de todos.

2.1 Derivados del petróleo

El petróleo tiene apariencia aceitosa y origen mineral. Normalmente, es de tonalidades oscuros y tiene una densidad entre 0,75 y 1,05 g/ml. El origen del petróleo proviene de la descomposición de la flora y la fauna marina por ausencia de oxígeno, baja presión y temperaturas elevadas.Se encuentra en rocas porosas a miles de metros de profundidad. El petróleo está formado por por una mezcla de hidrocarburos, que son cadenas formadas por carbonos e hidrógenos donde en este elemento forman desde cadenas cortas hasta largas. Otros elementos esenciales son el oxígeno,el nitrógeno y el azufre. Existen muchos derivados del petróleo como los combustibles. Son pocos los os objetos cotidianos que en su composición no llevan oxigeno.

El petróleo presenta dos problemas: 

- Los recursos son limitados.

- Es un recurso contaminante para el medio ambiente.

El petróleo en sí no se utiliza, por lo que tiene un proceso de refinado que tiene lugar en las refinerías que son plantas donde se producen procesos físicos y químicos . La finalidad es la obtención de hidrocarburos que forman el compuesto y muchos de estos se utilizan como materia prima de la industria petroquímica.

Un proceso físico es la destilación cuyo fin es la separación de los diferentes hidrocarburos ya que cada uno se condensa a diferentes temperaturas.

Un proceso químico es la descomposición térmica que pretende descomponer o transformar las moléculas de hidrocarburos por calentamiento.

En mi opinión, debemos optar por su sustitución ya que como he dicho antes además de ser un recurso limitado es muy contaminante.

                                                        GAS NATURAL VS PETRÓLEO

                          http://www.ayudafinanzas.com/2009/10/el-gas-natural-vs-petroleo.html

2.2 La piedra natural

Son los elementos que más perduran tanto en arquitectura como para la escritura. El principal problema es el transporte.

Ultimamente, se utilizan elementos más modernos para la construcción como el hormigón y el silestone.

Hay cinco grandes grupos de piedras naturales: areniscas,pizarras, calizas, granitos y mármoles.

-Arenisca: Roca sedimentaria formada por arena y un aglutinante natural.

-Pizarras: Rocas metamórficas, son formadas por grandes presiones y temperaturas elevadas. Las pizarras son arcillas compactadas de facil fragmentación.Se utilizan para la construcción de tejadas debido a su impermeabilidad.

-Las rocas calizas: Componente principal es el carbonato cálcico. Tiene propiedades mecánicas y es fácil de tallar.Su inconveniente es que se deterioran con el ataque de los ácidos.

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Las rocas calizas se forman a partir del esqueleto de animales marinos que contienen carbonato cálcico. Se suelen usar como componente para el cemento y los de menor tamaño como grava para construcciones de suelos.

-El granito: Es una roca plutónica que se encuentra a grandes profundidades a partir del magma y que son sometidas a grandes presiones. Está formado por cuarzo y diversos minerales . Es duro, pesado,resistentes y debido a ello tiene inconvenientes, ya que supone un trabajo transportarlo y trabajarlo.

-El mármol: Es una roca metamórfica que ha sido modificada por procesos fuertes y prolongados. Proviene de la roca caliza y presenta colores desde el blanco hasta el negro.

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Hay dos tipos en el mundo muy importantes:mármol de carraca en Italia y mármol de macael en Almería.

2.3 La madera 

La madera es una de las materias primas más utilizadas y explotadas de la historia y la deforestación cada vez es mayor.

Se caracteriza por ser flexible, ligera, dura, abundante y fácil de trabajar.Está formada por polímeros naturales: celulosa y lignina.Hay muchos tipos de madera, aunque algunos están apunto de extinguirse por tener propiedades brillantes.

En mi opinión, debemos tener un uso moderado de la madera ya que aunque es necesaria no debemos abusar de ella. La madera es muy utilizada para fabricar papel y la mayoría de nosotros lo desperdiciamos. 

2.4 Los metales

La materia está formada por átomos y cada tipo de átomos es un elemento. Los metales son elementos cuyas propiedades son:

-Apariencia brillante

-Dúctiles y maleables

-Son buenos conductores

-Forman iones positivos

Los metales reaccionan con otros compuestos y se forman los minerales.

Existen metales nobles que son los que no se corroen y son utilizados para joyería. Estos son: el oro, la plata, el platino...

Los metales pueden formar aleaciones con otros elementos y conseguir metales con mejores propiedades.

1. Localización de la materia prima y de los principales productos.

La materia prima son aquellos elementos naturales que proceden de la naturaleza y no tienen alteración previa. Pueden ser de origen animal, vegetal y mineral.

A partir de la materia prima se obtienen otros productos . Una materia prima es más importante cuanto más productos se puedan obtener de ella.

1.1 Materias primas que han resultado fundamentales para la humanidad.

La fabricación de los productos depende de las necesidades que vayan teniendo los humanos.

Los primeros humanos desempeñaron la necesidad de alimentarse y defenderse y para ello se utilizó el sílex o pedernal, elemento con el que se fabricaban los instrumentos cortantes.

Para refugiarse del frío utilizaban las pieles y junto con la agricultura y la ganadería surgieron muchos productos.

A lo largo del tiempo, se fueron utilizando la piedra, la madera y el adobe.

1.2 Materias primas fundamentales en el mundo actual.

                                           

                                                                

Una de las materias más importantes es el petróleo aunque además es muy contaminante pero para muchas personas es su vida, ya que ese es su trabajo y vive de ello. El petróleo es un recurso natural no renovable de origen marino formado por deposito de sedimentos. Debido a su característica de contaminación , se piensa en su alternativa por el biodiesel y el boietanol.

El hierro y el carbón han adquirido mucha importancia desde la revolución industrial aunque es más utilizado el petróleo que el carbón y por tanto el carbón sigue estando en mucha abundancia.

Otros elemento fundamentales son el cobre debido a sus propiedades eléctricas aunque antes de ser descubierta la electricidad también era de especial importancia y el bronce.

Actualmente los materiales semiconductores han superado al bronce. El silicio es uno de ellos, que forma los chips electrónicos y es un material muy abundante.

El tantalio es un elemento imprescindible pero poco conocido. Es un metal utilizado para circuitos electrónicos pequeños y de bajo consumo debido a su resistencia al calor y la corrosión.

Todos estos elementos son llamados materias primas estratégicas .

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El cobre y el el bronce adquirieron mucha importancia en su origen y a esos periodos de tiempo se les llama "Edad del cobre" y "Edad del bronce" respectivamente. Eran utilizados para cañones, monedas y campanas.