Este documento trata sobre los materiales y su importancia en diferentes ámbitos como la construcción, medicina, energía y tecnología. Describe materiales como el hormigón, acero, fibra de vidrio, fibra de carbono y cómo se usan en edificios, automóviles y más. También explica el uso de materiales en el cuerpo humano para reparaciones médicas y cómo la nanotecnología permite nuevas aplicaciones en electrónica, almacenamiento de datos y medicina.

1. LOS
MATERIALES
DE NUESTRO
ALREDEDOR…

2. INDICE.
• Introducción.
• Edifícios e infraestructuras.
• La medicina.
• Obtención de energia.
• Electrónica y
• Tecnologias de la comunicación.
• Materiales mas resistentes y ligeros.
• Protección frente a la corrosión.
• Materiales compuestos.
• Fibra de vidrio.
• Fibra de carbono.
• El cuerpo en el taller.
• Una visita al dentista.
• Estética y salud.
• Reparaciones en el corazón.
• Ayudas para seguir caminando.
• Economia, recursos y atención sanitaria
• Al limite de las posibilidades.
• Nuevas maneras de ver y tocar.
• Aplicaciones de la nanotecnologia.
• Magnetorresistencia y buena memoria.
• Materia gris para el futuro.
• Que es el I+D?
• Plataformas tecnológicas.
• El LHC, nuevo laboratorio de materiales.
• Conclusion.
• Bibliografia.

3. INTRODUCCION.
• En este trabajo vamos a tratar sobre que el planeta necesita
reducir las desigualdades en infraestructuras, alimentación,
sanidad, además de racionalizar el uso de energía y preservar la
conservación del medio ambiente.

4. Edificios e infraestructuras
• Los materiales empleados en la construcción de viviendas
e infraestructuras se basan actualmente en el hormigón
armado y en el acero. Materiales que no han dejado de
evolucionar haciéndose más resistentes y menos
vulnerables al paso del tiempo.
• Actualmente se incorporan otros materiales basados
en fibra de carbono, los polímeros orgánicos y el vidrio
queque, combinados entre sí, forman los composites o
materiales compuestos que prometen más prestaciones
con un peso menor.

5. La medicina
• La creciente utilización del cuerpo humano para reparar los daños producidos en accidentes, malformaciones o
envejecimiento de la población, está demandando materiales biocompatibles, estables y seguros.
• Igualmente, las técnicas de diagnóstico utilizan cada vez más los materiales de alto contenido tecnológico, como los
superconductores para las técnicas de imagen como la TAC.
• En el tratamiento de las enfermedades se están empleando materiales de alta tecnología, como nano partículas para
encapsular medicamentos que pueden liberarse en el momento y lugar más oportuno o puntos cuánticos para la
obtención de imágenes de alta resolución de procesos biológicos complejos.

6. Obtención de energía
• La creciente necesidad de energía y los problemas ambientales que genera su
producción, está impulsando el desarrollo de nuevos materiales para la energía que
permitan aprovechar mejor los recursos disponibles como el petróleo o el carbón.
• Será posible extraer más energía de la luz solar con nuevos materiales
fotovoltaicos o sistemas que permitan acumular la energía eléctrica en baterías
más ligeras y potentes, o sistemas como la pila de combustible para la obtención
directa de corriente eléctrica a partir de hidrógeno y otros combustibles.

7. Electrónica y tecnologías de la comunicación
• El cristal líquido de los televisores, los CCD de las cámaras digitales o las baterías de los móviles, por
ejemplo, están evolucionando continuamente, de tal modo que los productos que emplean quedan
obsoletos en uno o dos años.
• La miniaturización de los dispositivos, el aumento de su capacidad impulsan los desarrollos. Nadie
puede saber qué ocurrirá en los próximos años pero ya nos acercamos al límite de las posibilidades.
Manejando átomo a átomo con las nuevas técnicas derivadas de la nanotecnología.

8. Materiales mas resistentes y ligeros.
• La introducción del hormigon y del
acero al principio del sigo xx
permitió la introducción de edificios
mas altos y mas estables como la
torre efiel o el puente de san
francisco.
• El material más ligero del mundo:
• Esta compuesto por una estructura
metálica creada por tubos huecos.
• Su composición de tubos
interconectados hace que el 99,9%
sea aire.
• El espesor de sus paredes es 1000
veces más fino que un cabello
humano.

9. Protección frente a la corrosión.
l Las causas de la corrosión de los
metales son múltiples por lo que
existe una sola manera de
evitarla:
l Corrosión general.
l Corrosión bimetal.
l Corrosión intergranular.
l Corrosión alveolar o picado.
l Corrosión bacteriana.
l Corrosión de fatiga y tensión.

10. Materiales compuestos.
l Estos materiales denominados
composites, ya existen en la
naturaleza y sirven de ejemplo para
la ciencia de materiales.
Generalmente consiste en una fibra
resistente a la tracción y una matriz
que la cohesiona.
l La madera posee largas fibras de
celulosa impregnadas en una matriz
de lignina. Sin ella las fibras no
podrían servir de soporte para el
crecimiento de los árboles, igual
ocurre con los huesos y las conchas
que poseen estructuras laminares o
granulares.

11. Fibra de vidrio.
• La fibra de vidrio es un
material que consta
de fibras numerosas y
extremadamente finas
de vidrio.
• Los tipos de fibra de vidrio
usados más comúnmente son
las de vidrio clase E, pero
también se usan las clases A,
clase E-CR, clase C, clase D,
clase R y la clase S.

12. Fibra de carbono.
l La fibra de carbono es tres veces
más resistente que el acero y 4,5
veces más ligera. No se oxida
permite obtener cualquier forma y la
conserva frente a la variación de la
temperatura.
l Se emplea en aeronáutica,
automoción y en muchos productos
de consumo, como materiales
deportivos.
l La empresa Boeing fabrica el avión
comercial 787 con un 50% del peso
en fibra de carbono. En su fabricación
se parte de un polímero llamado PAN
que se sitúa en las direcciones
oportunas.

13. EL EMPLEO DE LA INDUSTRIA
AUTOMOVILISTICA
• Ninguna empresa mundial
fabrica al completo sus
coches, si no que compran a
otras empresas algunos de los
servicios, así como los
componentes necesarios. Esta
estrategia es conocida como
externalización. El resultado
es que un vehículo contiene
miles de elementos que han
podido dar varias vueltas a
todo el mundo.

14. METALES PARA LA FABRICACION DE UN
COCHE I
• Los principales metales son:
• Acero: este metal se obtiene
gracias al arrabio y la chatarra
férrica obtenida a su vez por el
reciclaje de objetos de hierro en
desuso.
• Vidrio templado: las principales
piezas de un coche que llevan
vidrio son las lunas, este vidrio
tras llegar a la planta se calienta
a 650ºC y después se trata para
hacerlo laminado, este vidrio lo
usan todos los países
desarrollados.

15. METALES PARA LA FABRICACION DE UN
COCHE II
• Caucho: otra de las partes de un
coche se fabrican con caucho
como los neumáticos, el caucho
natural se extrae de la savia del
árbol de hevea. Después este
material sufre un proceso de
vulcanización recociéndolo con
derivados de azufre. Este
material es producido
mayormente por Malasia,
Indonesia y Tailandia.
• Esta materia prima se puede
sintetizar también a través del
petróleo y es un ejemplo de
como una necesidad extrema
puede incentivar la ingenieria de
materiales.

16. El cuerpo en el taller.
• La ingenieria biomédica
integra diferentes
especialidades cientificas y
técnicas. Los materiales
destinados tienen que poseer
las siguientes características:
• Biocompatibilidad.
• Inocuidad
• Estabilidad estructural.
• Bioactividad.

17. Una visita al dentista.
• Las lesiones producidas por las
caries se rellenan desde hace
años con diversos materiales.
• A mediados del siglo XIX se
empezo a usar una amalgama de
plata-mercurio formando una
pasta que se va endureciendo.
• La toxicidad del mercúrio alento
una fuerte polemica que continua
hoy en dia sin que se hayan
presentado evidencias que lleven
a su prohibicion.

18. Estetica y salud.
• La silicona es un polímero
inorganico compuesto de
silício e hidrogeno.
• Utilizado en multitud de
productos de consumo, se usa
com fines estético para
moldear el cuerpo humano.
• Se emplea en la
reconstruccion del cuerpo
tras una intervencion
quirurgica o un accidente.

19. Reparaciones en el corazón.
• La cirurgia cardíaca dispone en
la actualidad de técnicas capaces
de reparar los daños producidos
en el corazón.
• La reduccion de las artérias
causado por la arteriosclerosis
puede resolverse un muelle
plegado, fabricado com una
aleacion de niquel-titanio.
• Las válvulas cardíacas pueden
tener fallos. En algunos casos es
necesario reemplazarlas, para lo
que se utilizan válvulas
procedentes de donantes y
aleaciones metálicas.

20. Ayudas para seguir caminando.
• La prolongación de la
esperanza de vida y los
hábitos sedentários estan
aumentando los casos de
osteoporosis.
• La utilización de titanio en
implantes reduce el tiempo de
hospitalización, evitandoles
una inmovilización.

21. Economia, recursos y atención sanitaria.
• Conforme la medicina se
vuelve más sofisticada y
costosa, se planeta el debate
de hasta donde debe llegar un
sistema de atención universal
y gratuito.
• El Ministério de Sanidad
actualiza continuamente el
catálogo de servicios que
presta.

22. Al limite de las posibilidades
• Los dispositivos que
utilizamos están construidos
al limite de las posibilidades
técnicas. La propiedad de la
materia depende de las
interacciones de un numero
de átomos, electrones y
fotones, pero cuando
descendemos en la escala las
partículas cambian y se
presentan fenómenos que
estudia la física cuántica y
trata de aprovechar la
nanotecnología.

23. Nuevas maneras de ver y tocar
El desarrollo de la tecnología ha
permitido ver los átomos uno a
uno mediante el microscopio de
barrido por efecto túnel (STM) y
el de fuerza atómica(AFM).
– En el AFM un cabezal formado
por una sonda y un laser recorren
la superficie.
– En el STM la sonda se desplaza
como los dedos de una persona
ciega a poca distancia de la
muestra midiendo las corrientes
eléctricas que se establecen.

24. Aplicaciones de la nanotecnología I
La posibilidad de producir de forma controlada estructuras
manométricas esta aplicándose en campos muy diversos:
• catalizadores basados en zeolitas, minerales con poros
inferiores a un nanómetro, utilizados para fabricar gasolina.
• Almacenamiento de datos obtención de microchips con
transistores que permiten menor consumo energético y mayor
velocidad de calculo.
• Encapsulado de fármacos esferas de lípidos, liposomas de
100nm que encapsulan un fármaco para mejorar su dosificación.

25. Aplicaciones de la nanotecnología II
• Recubrimientos para mejorar
la dureza de cerámicas,
filtros solares e implantes
biomédicos.
• Investigación biomédica y
nuevas técnicas de
diagnostico, como los puntos
cuánticos que permiten
visualizar la migración de
células cancerosas.

26. Magnetorresistencia y buena memoria I
• Los discos duros de 1997 no
superaban 1GB, a partir de
esa fecha subió su capacidad.
En la actualidad puedes
encontrar discos duros de 1
terabyte.
• Los discos duros almacenan
información en forma de
puntos magnetizados. Se leían
con pequeñas bobinas que
llegaron al limite de la
miniaturización.
• Fert y Grünberg descubrieron
que disponiendo de dos capas
delgadas de hierro, separadas
por otra de metal no
magnético, los electrones solo
podían pasar de la primera a
la segunda capa si tenían la
misma orientación magnética.
Utilizando dicho material solo
pasa la corriente cuando
sobrevuela un punto del disco
duro magnetizado, leyendo así
los datos almacenados.

27. Magnetorresistencia y buena memoria II
• Con la nanotecnología se
podrán fabricar dispositivos
pequeños basados en
magnetorresistencia, la (EMR)
magnetorresistencia
extraordinaria que no utiliza
ningún material magnético en
el cabezal de lectura, la
información aumentara y será
posible reducir el tamaño de
los bits.

28. Materia gris para el futuro.
• Conseguir mejores materiales
supone un reto y un gran
esfuerzo cuando se están
rozando los ‘‘limites de lo
imposible’’. En esta situación,
los gobiernos y las empresas
privadas deben compartir
recursos en un entorno
complejo.

29. Que es el I+D?
• I+D representa el esfuerzo
conjunto de toda la sociedad
para el avance de la investigación
científica y su aplicación al
desarrollo técnico y económico.
• Para fomentar la transferencia
de conocimientos desde el
mundo académico hacia sectores
productivos existen
instituciones como:
• FEYCT. Fundación Española de
Ciencia y Tecnología.
• OTT. Oficina de Transferencia
de Tecnología.
• Y otras mas instituciones.

30. Plataformas tecnológicas.
• Los grandes proyectos científicos exigen inversiones
económicas durante plazos muy prolongados. Los
promotores de estas iniciativas deben convencer a
los administradores políticos de su rentabilidad
social a pesar de que los objetivos que se persiguen
son de ciencia básica sin ampliación para la vida de
las personas.
• Las razones por las que estos proyectos se justifican
son:
• Contribución al saber humano.
• Apertura de nuevas fronteras científicas.
• Retornos tecnológicos.

31. El LHC, nuevo laboratorio de materiales.
El LHC es el mayor acelerador de partículas del mundo,
recientemente construido en las instalaciones del CERN en Ginebra.
Su principal objetico es avanzar en la comprensión de la estructura
de la materia a la mayor resolución nunca alcanzada.
Uno de sus retos es la combinación de la existencia del bosón de
Higgs, que permitirá comprender el origen de la masa de los
electrones, neutrones y protones.
Para hacerlo funcionar se necesitará hacer un vacío diez veces
mayor que el existente en la superficie de la Luna, contener y girar
mediante gigantescos imanes superconductores las partículas a
velocidades cercanas a las de la luz.

32. La temperatura de funcionamiento será de -271,3ºC, menor que la
existencia en el espacio, para lo que necesitara 10000 toneladas
de nitrógeno liquido y 130 toneladas de helio liquido para enfriar
una máquina de 36800 toneladas.
La construcción de esta estructura a obligado a desarrollar
materiales y procedimientos técnicos que encuentran su aplicación
en la industria aeroespacial, electrónica, etc.

33. Conclusión.
• Con este trabajo hemos tenido los conocimientos de los
avances tecnológicos y como cada vez las cosas se vuelven
más simples, como por ejemplo, la medicina, la construcción
de edifícios y en la acumulación de energía.

34. Bibliografia.
• El libro de ciencias para el mundo contemporaneo de 2º
bachillerato.
• https://www.google.es/search?hl=es&site=imghp&tbm=isch&source
=hp&biw=1280&bih=709&q=LOS+MATERIALES+DE+NUESTRO+A
LREDEDOR&oq=LOS+MATERIALES+DE+NUESTRO+ALREDEDO
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• http://24davidcastillo.blogspot.com.es/2013/05/el-cuerpo-en-el-
taller.html
• http://cmccggibert.jimdo.com/materia-gris-para-el-futuro/

35. Trabajo realizado por:
• Ines Santos Pinto.
• Daniela Raducanu.
• Jorge Ortin.
• Sara Catarina Couto.
• Maria José Martinez.
• Mari Carmen Navarro.