viernes, 21 de noviembre de 2014

NUEVOS MATERIALES ENCONTRADOS EN LOS ÚLTIMOS AÑOS







ÍNDICE:

                                     1. Introducción.

                                     2. Esponja de nanotubos
                                     3. Aerogel
                                     4. Metamateriales
                                     5. Upsalita
                                     6. Espuma de titanio

                                     7. Conclusión

INTRODUCCIÓN:

Es importante descubrir nuevos materiales para satisfacer las necesidades que tenga la población. Para ello, se requiere de desarrollos técnicos que aprovechen mejor los recursos naturales pero sin poner en peligro la supervivencia de las generaciones futuras. Gracias a esta investigación y a estos desarrollos, se mejora nuestra salud y calidad de vida.

ESPONJA DE NANOTUBOS:

Investigadores de la Universidad de Rice, en Estados Unidos, crearon a principios de 2012 un nuevo material que era capaz de absorber 100 veces su peso en aceite. Eran esponjas creadas con nanotubos de carbono, a los que se le añadió boro con el fin de absorber el aceite del agua (el boro tiene una gran capacidad para absorber el aceite).

Son esponjas muy flexibles y ligeras, ya que están compuestas por un 99% de aire. Además de atraer el aceite, repelen el agua, siendo incapaz la esponja de poder siquiera sumergirse en ella. Es un material muy ferromagnético, por lo que podemos controlarlo con un imán sin la necesidad de tocarlo.

Con este material, se podrían solucionar las derramamientos de petróleo en el mar, sin necesidad de desperdiciar toneladas de agua. También se podrían fabricar baterías mas eficaces y ligeras, y  construir prótesis para la regeneración de los tejidos óseos.

Si queremos ver más detallada la explicación de las propiedades de esta esponja, aquí dejo un vídeo interesante sobre ella:



Esta sería la estructura de un nanotubo de carbono.







AEROGEL:

También es llamado humo helado o humo sólido. Está compuesta de silicio, de carbono, y de otros diferentes metales, aunque todos estos solo forman el 2% del compuesto. El 98% está formado de aire, esto es lo que le permite tener un aspecto nebuloso.

Es un material muy resistente, pues es capaz de soportar 1000 veces su propio peso, y tiene una gran capacidad como aislante térmico.
Tienen una estructura cavernosa, por lo que es un excelente filtro y un gran catalizador.

La NASA utiliza este tipo de material para recolectar partículas del cometa Wild-2. También fueron aislantes para el vehículo Mars Rover.

Aunque fue descubierto en 1931, por Samuel Stephens Kistle, tiene una gran importancia ya que fue a partir del 2000 cuando se empezaron a fabricar comercialmente 'mantas' de aerogel, que son un material compuesto de aerogel de sílice con un refuerzo fibroso que hace que el material ya no sea frágil y pase a ser un material duradero flexible.



Aquí vemos que es un buen aislante térmico:






METAMATERIALES:

Son materiales artificiales que tienen propiedades electromagnéticas. Han sido tratados y reordenados a nivel nanométrico, por lo que estas propiedades no se encuentran en la naturaleza.

Muchos científicos han investigado estos materiales a finales de 2013, sobre todo para la Óptica, la Nanotecnología y las Telecomunicaciones, como fabricar antenas resonadoras pequeñas y componentes de dos bandas, que nunca se había alcanzado antes. La invención de este material, ha sido muy importante para la ingeniería y la comunidad científica, que ha provocados que se publiquen libros y se realicen conferencias dedicadas exclusivamente a la investigación del invento.

Respecto a la Óptica, con este material, se puede evitar la luz, aquí dejo un vídeo mostrándonos este hecho:







LA UPSALITA:

 Fue descubierta en la Universidad de Uppsala, en Suecia, de ahí proviene su nombre.
Su estructura está formada por millones de poros vacíos, y es un carbonato de magnesio modificado.

Es una sustancia muy absorbente, más que ninguna otra, por lo que se usa en construcciones, para drenar terrenos fangosos o evitar las filtraciones de humedad. También se podría usas para absorber los residuos tóxicos en el mar o mantener secos los equipos eléctricos.







ESPUMA DE TITANIO:

Un grupo de científicos alemanes del Fraunhofer Research Group han logrado mezclar la espuma de poliuretano con polvo fino de titanio. El polvo se mete entre las estructuras celulares de la espuma, y es esto lo que le da firmeza. El material se obtiene cuando se evaporizan los medios de unión. Con esto han logrado un material muy ligero pero a su vez muy resistente, debido al titanio. Esta nueva estructura, fue creada en su principio para sustituir los antiguos implantes ortopédicos de titanio.

Este material nos permite numerosas utilidades, especialmente para la construcción y la arquitectura, donde sirven de gran resistencia para fachadas de edificios. También sirven para la medicina, como las prótesis médicas







CONCLUSIÓN:

Como dije en la introducción, es importante descubrir nuevos materiales para satisfacer las necesidades de la población. Para ello es esencial conocer de qué está compuesta la materia y como funciona.

En el caso de la formación de nuevas sustancias, es necesario conocer como se unen los átomos, para así poder descubrir nuevos enlaces en beneficio de nuestra satisfacción. 

  Descubrir nuevos materiales no es algo sencillo, ya que el enlace de los átomos es algo difícil, pues no todos los elementos reaccionan igual. Estos descubrimientos requieren de muchas hipótesis, conocimientos y pruebas, para verificar que verdaderamente serán útiles en un futuro.

Desde mi punto de vista, poco a poco el campo de la investigación ha adquirido relevancia respecto a otros, ya que tanto científicos como cualquier persona, están tomando interés por saber qué aplicaciones tienen los nuevos materiales, y de este modo, poder satisfacer nuevas necesidades.

Para todas aquellas personas que piensen que la investigación o el conocimiento sobre aquello de lo que está compuesta la materia no es algo esencial para nosotros, recordar que todo lo que hay a nuestro alrededor fue descubierto en un pasado, y si nadie invirtiese en este campo, no habría vida, ya que vida es ciencia.








BIBLIOGRAFÍA:

http://www.medioambiente.org/2012/04/descubierto-un-nuevo-material-que.html

https://tecnologia-materiales.wikispaces.com/Nuevos+Materiales

http://granaerogel.blogspot.com.es/

http://www.mundodigital.net/metamateriales-los-materiales-inteligentes/

http://www.construccion-y-reformas.vilssa.com/articulos/6-nuevos-materiales-para-el-futuro-en-el-mundo-de-la-construccion

http://www.informador.com.mx/tecnologia/2013/473617/6/crean-el-material-mas-absorbente-del-mundo.htm

http://diarioabcv.blogspot.com.es/2013/11/espuma-de-titanio.html














viernes, 31 de octubre de 2014

RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA Y LAS PARTÍCULAS FUNDAMENTALES

ÍNDICE:

                              1. Introducción de radiación electromagnética y naturaleza de la radiación                                                     electromagnética                                              
                              2. Uso cotidiano de la radiación electromagnética
                                                   - Inconvenientes
                                                   - Ventajas
                              3. Fuerzas que actúan dentro de los átomos
                                                   - Energía nuclear fuerte
                                                   - Energía nuclear débil
                              4. Partículas fundamentales
                              5. Conclusión
                              6. Bibliografía

¿QUÉ ES LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA?

Es una combinación de cambios eléctricos y magnéticos que oscilan. Se propagan por el espacio transportando energía y no necesitan ningún medio material para propagarse, es decir, lo pueden hacer por el vacío.
Tiene propiedades tanto ondulatorias como corpusculares, como la explicación de la refracción o del efecto fotoeléctrico, respectivamente. La naturaleza de la radiación ondulatoria explica muchos fenómenos físicos.
Planck plantea que la energía radiante era emitida de manera discontinua en forma de fotones.
Se puede decir que la radiación electromagnética posee una doble naturaleza ondulatoria y corpuscular, que se puede explicar mediante el efecto fotoeléctrico.

Es una radiación muy frecuente, ya que la producen la mayoría de útiles que usamos a diario, por ejemplo, las antenas emisoras de radio y televisión, los teléfonos móviles e incluso el Sol. Dependiendo de su frecuencia e intensidad, pueden llegar a ser perjudiciales para el organismo. debemos tener en cuenta si son ionizantes o no. Las ionizantes tienen tanta energía como para provocar la ruptura de enlaces químicos dañando el material genético. Las no ionizantes no transportan la suficiente energía como para romper un enlace.




- Inconvenientes del uso cotidiano de la radiación electromagnética:

                     -  La constante exposición a la luz infrarroja, provoca el incremento de la temperatura de la piel, por lo que puede ocasionar hipertermia, alteraciones en el ritmo cardíaco y tensión arterial
                     -  Si está en contacto con los ojos, puede provocar cataratas
                     -  Si hay una elevación de temperatura en zonas como los genitales, pueden dañar las células germinales, y por tanto perjudica la reproducción
                     -  Pueden provocar quemaduras graves
                     -  Pueden provocar trastornos o cambios en el comportamiento de la persona

 En España no hay límites legales para el uso de radiaciones de frecuencia. Además de los apartados anteriores, se ha detectado un posible aumento del riesgo de leucemia en niños.


                                 

                                     
- Ventajas del uso cotidiano de la radiación electromagnética:

La principal ventaja es que tienen muchas utilidades, como comunicación, medicina, industria...
Además se utiliza para tratar las enfermedades, existe una conexión entre esta radiación y los tratamientos del cáncer. Para profundizar en el tema de tratamiento de cáncer, es interesante este artículo:

La radiación electromagnética, una nueva vía para el tratamiento de las enfermedades




FUERZAS QUE ACTÚAN DENTRO DE LOS ÁTOMOS:

Son las fuerzas nucleares, la fuerte y la débil. Estas fuerzas tienen como características:
             - Fuerzas de corto alcance, es decir, que disminuyen con la distancia.
             - Son muy intensas
             - Son fuerzas saturadas

Estas dos fuerzas forman las "Cuatro fuerzas fundamentales" junto a la fuerza gravitatoria y la electromagnética.

Energía nuclear fuerte:

Sabemos que los núcleos atómicos están formados por protones de carga positiva y neutrones que no tienen carga. Entre los protones hay un fuerza de repulsión, al ser de la misma carga se repelen. La energía nuclear fuerte hace que los protones y neutrones se atraigan, de esta manera el átomo no se separa.
Si un átomo gana electrones, aumenta su tamaño y llega un momento en el que la fuerza nuclear fuerte no tiene el alcance suficiente para tener al núcleo unido. Tras esto el núcleo se divide en dos liberando mucha energía.



Energía nuclear débil:

Actúa entre partículas elementales. Es la energía que puede transformar un protón en un neutrón. Esto es así porque tanto del protones como los  neutrones están formados por quarks.
Un protón está formado por 2 quarks de tipo U y 1 de tipo D; mientras que el neutrón está formadao por 1 quarks de tipo U y 2 de tipo D. Esta energía cambia un quark de tipo U en uno de tipo D para convertir el protón en un neutrón.
Este proceso da lugar a dos partículas, el anti-electrón y el neutrino. Entre otras cosas, es la responsable del decaimiento radiactivo y de la radiación beta y de que el Sol y las estrellas emitan luz y energía.
Además de afectar a los quarks, es la única que afecta a los neutrinos.





¿Son las partículas que conocemos, fundamentales?

John Dalton postuló en su teoría atómica que los átomos eran indivisibles, por tanto se consideraban como partículas fundamentales, sin estar divididas en otras partículas más simples. Posteriormente, se descubrió que esto no era así y que el átomo estaba formado por neutrones, protones y electrones.

Más tarde se descubrió que los nucleones, que son las partículas que se encuentran en el núcleo (protones y neutrones), estaban formadas a su vez por partículas más simples, los quarks.

Se considera que los electrones y los neutrinos, otras partículas subatómicas junto a las leptones y bosones, son las partes más pequeñas del átomo, son indivisibles.

Hay una hipótesis en la que se plantea que los quarks están formados por preones.




CONCLUSIÓN:

En definitiva, es esencial conocer qué es la radiación electromagnética para saber cuáles son los peligros o las ventajas que existen a nuestro alrededor. También es necesario conocer la parte más pequeña de nuestro entorno, que gracias a ella podemos entender como funciona incluso nuestro propio organismo.

Para el apartado de ventajas e inconvenientes de la radiación electromagnética, he encontrado un artículo que me parece interesante, ya que nos aclara conceptos que no entendemos del todo acerca del daño que puede provocar esta radiación.


http://www.femp.es/files/3580-288-fichero/28%20-%20OCUSALUD%20-%20Las%20ondas%20electromagn%C3%A9ticas%20-%20Abril_Mayo_200.pdf



BIBLIOGRAFÍA:



http://repositorio.innovacionumh.es/Proyectos/P_22CursoMateriales/Miguel_Angel_Sogorb/Wimba/Espectroscopia_02.htm


http://es.slideshare.net/mr_varela87/radiacin-electromagntica-15713313

http://fisica.uh.cu/bibvirtual/vida%20y%20tierra/radiacion%20y%20vida/index.htm

http://html.rincondelvago.com/fuerzas-nucleares.html

http://astrojem.com/teorias/fuerzanuclearfuerte.html

http://astroverada.com/_/Main/T_weak.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADcula_elemental#Part.C3.ADculas_subat.C3.B3micas