3.Materiales artifiales

3. Materiales artificiales.

Los  materiales artificiales son aquellos materiales que son realizados por el ser humano. La industria química ha hecho posible el desarrollo de nuevos materiales como lo son el vidrio y el papel, que son los más antiguos.

- El vidrio: es un material muy fácil de conseguir. Está compuesto fundamentalmente de silicio y de carbonato sódico y carbonato cálcico. Los romanos ya empleaban el vidrio para elaborar objetos de bisutería y pequeños recipientes. Es un error denominar cristal al vidrio. El cristal hace referencia a los átomos ordenados, mientras que el vidrio es un material sin forma molecular. La confusión se debe a que muchos cristales son transparentes.

- El papel sigue siendo el material más utilizado para la difusión del conocimiento. El primer material de esta clase del que se tiene constancia es el papiro, una planta herbácea con un tallo fibroso muy abundante en las riberas del río Nilo. También se usaba el pergamino, que era fabricado a partir de pieles de animales de corral. Ambos requerían un complejo proceso de elaboración.

 El principal componente del papel industrial moderno es la celulosa lo que significa que para fabricar papel se necesita madera. Su elaboración tiene los siguientes pasos:

1- Se tritura la madera del que resulta una pasta.

2- La pasta que se obtiene se somete a un proceso de refinado para descomponer las fibras y eliminar todo lo que no sea celulosa.    

3- Se añade cola a la pasta para evitar que la tinta se corra al escribir.

4- Luego se agregan diversos aditivos, pigmentos y sustancias aglutinantes.

5- Finalmente se somete la pasta a un prensado.

Hoy en día, la demanda del papel es alta,  lo que contribuye a la deforestación de nuestro planeta aunque tenemos la ventaja de que es un material fácilmente reciclable.

3.1 Materiales de construcción: cementos y hormigones

Entre los modernos materiales de construcción, el acero es el ha contribuido en gran medida a hacer realidad proyectos colosales como los rascacielos, los puentes colgantes y las presas. Pero todo esto no hubiera sido posible sin el cemento.

Existen aglomerantes naturales que se emplean desde hace mucho tiempo como el yeso, el cual los egipcios ya usaban. Los romanos dieron un paso adelante con el 'opus caementicium' que era un compuesto de cal y ceniza volcánica del Vesubio, conocido como puzolana. Más adelante, el 'mortero' pasó a ser el principal aglutinante durante toda la Edad Media. No obstante aún se hacen cementos con puzolana, ya que fragua con rapidez incluso debajo del agua.

Hoy en día, existe un tipo de cemento para cada necesidad, pero básicamente todos se elaboran a partir de la arcilla y de roca caliza finamente pulverizada y sometidas a un proceso de cocción. El producto obtenido, se le denomina clinker.

Con el cemento como aglutinante y otros componentes áridos, se elabora el hormigón, una piedra artificial capaz de soportar pesos elevadísimos. Si se añaden gavillas de acero, se obtiene un material muy resistente a todo tipo de tensiones: el hormigón armado.

3.2 Los modernos materiales artificiales

Los polímeros son sustancias constituidas por moléculas enormes, debido a la unión de moléculas normales llamadas monómeros; son muy comunes en bioquímica. Algunos ejemplos de polímeros son: celulosa, almidón, proteínas y el ADN.

La naturaleza ha sido capaz de producir polímeros  que aún superan a los artificiales con respecto a las prestaciones que dan. Un ejemplo es el colágeno, fibra que hace posible la cohesión de tejidos como la piel y los músculos.

Dada la increíble variedad de polímeros que existen en la actualidad su clasificación es difícil. Su clasificación según el comportamiento ante el calor es:

- Polímeros termoplásticos: se reblandecen por acción del calor sin que su estructura molecular sufra alteraciones.

- Polímeros termoestables: una vez enfriados no pueden volver a ser moldeados por efecto del calor ya que si se calientan acaban descomponiéndose.

También se clasifican según sus propiedades mecánicas:

- Elastómeros: capaces de soportar grandes deformaciones sin llegar a romperse y de recuperar su forma original cuando el esfuerzo desaparece.

- Plastómeros: son aquellos que al sufrir una deformación no recuperan su forma original cuando el esfuerzo desaparece. Son más conocidos como plásticos. Hay polímeros que son denominados erróneamente plásticos.

- Fibras: presentan alta resistencia a las deformaciones ante esfuerzos de tracción.

Recubrimientos: sustancias líquidas que pueden extenderse sobre superficies formando una fina película protectora.

- Adhesivos: capaces de formar fuertes enlaces con las supervidies con las que entran en contacto.

A continuación, una relación de los polímeros más usuales: