4.El desarrollo tecnológico. Sus aplicaciones

4. El desarrollo tecnológico. Sus aplicaciones

Las exigencias de nuestra sociedad industrial están estimulando la búsqueda de nuevos materiales que están llamados a  revolucionar nuestras vidas. Algunas investigaciones ya están dando sus frutos y otras se encuentran en un parón.

-Las cerámicas son el mejor ejemplo de materiales que han dado a los investigadores muchas decepciones y menos alegrías. Son materiales fáciles de moldear, los cuales después de ser sometidos a una cocción, adquieren una gran dureza y resistencia al calor.

-Las arcillas son los materiales cerámicos por excelencia,  utilizados para fabricar ladrillos, azulejos, artículos de alfarería o para fabricar los sanitarios de nuestros cuartos de baño. Gracias a su capacidad de soportar altas temperaturas también son utilizados en circuitos electrónicos y en las cubiertas protectoras de aeronaves como los transbordadores espaciales.

-La industria aeronáutica es una de las principales demandantes de nuevos materiales. Metales como el titanio fueron esenciales para fabricar los primeros aviones supersónicos. Los materiales compuestos (composites), los cuales son llamados así porque son los resultantes de una combinación de dos o más materiales, posee unas propiedades del material resultante que son superiores a la simple suma de las de los materiales originales; esto es conocido con el nombre de sinergia.

-La fibra de carbono es un material compuesto y su nombre se debe a que el producto final está compuesto por un 90% de carbono. Su proceso de fabricación es bastante complejo y muy costoso, pero su extraordinaria resistencia puede llegar a ser mayor que la del acero, lo que justifica su coste.

4.1 Moléculas a la carta: fullerenos y nanotubos

El carbono es uno de los elementos más abundantes del planeta y componente básico de la química de la vida.

Existe una propiedad natural llamada alatropía, que consiste en que un mismo elemento o compuesto puede presentar propiedades diferentes según la disposición de sus átomos o moléculas. Ejemplos de esto, pueden ser  el oxígeno que respiramos (O2) o el ozono (O3). El carbono se presenta de dos formas alotrópicas en la naturaleza. Esto quiere decir que el carbono se puede presentar de diferentes estructuras químicas. Esta propiedad la tienen determinados elementos químicos. Uno de ellos es el oxígeno, que puede presentarse como oxígeno atmosférico y como ozono.

La alatropía más común del carbono es en forma de grafito, con el que se hace la mina de los lápices aunque la más apreciada y rara es el diamante, que se caracteriza por que los átomos forman una estructura cristalina y dura. 

En 1985, fue descubierta por casualidad una molécula a la que denominaron 'futboleno' debido a la semejanza de esta con un balón de fútbol, la cual después pasó a denominarse 'buckminster fullereno' , ya que su estructura molecular tiene una forma semejante a la cúpula geodésica diseñada por el arquitecto norteamericano Richard Buckminster Fuller. En poco tiempo, surgió una familia que recibía el nombre genérico de 'fullerenos'. Los fullerenos, debido a que aún no se ha dado con el método para introducirlos a escala industrial, no tienen aplicaciones prácticas en la actualidad.

Los nanotubos: si se eliminan los enlaces que forman pentágonos y solo dejamos los que forman hexágonos, el carbono no forma fullerenos. Esto se debe a que la molécula no llega a cerrarse, sino que forma una lámina parecida a la de un panal de abeja que puede enrollarse formando nanotubos. Si se consiguiese un proceso eficiente de fabricación, se podrían crear fibras de nanotubos de la longitud que se quisiese. El resultado podría ser un material miles de veces más fuerte que el acero y a su vez, infinitamente más ligero.