Los Avances De La Ciencia De Los Materiales Y La Ingeniería Industrial

LOS AVANCES DE LA CIENCIA DE LOS MATERIALES Y LA INGENIERIA INDUSTRIAL

Aunque los últimos avances de la ciencia de materiales se han centrado sobre todo en las propiedades eléctricas, las propiedades mecánicas siguen teniendo una gran importancia. En la industria aeronáutica, por ejemplo, los científicos han desarrollado y los ingenieros han probado materiales compuestos no metálicos, más ligeros, resistentes y fáciles de fabricar que las aleaciones de aluminio y los demás metales actualmente empleados para los fuselajes de los aviones. (Carlos Benigno Benites Esteves, Tecnología de los materiales).

La ciencia de materiales implica investigar la relación entre la estructura y las propiedades de los materiales. Por el contrario, la ingeniería de materiales se fundamenta en las relaciones propiedades-estructura y diseña o proyecta la estructura de un material para conseguir un conjunto predeterminado de propiedades. Conviene matizar esta diferencia, puesto que a menudo se presta a confusión.

La ciencia de materiales es un campo multidisciplinario que estudia conocimientos fundamentales sobre las propiedades físicas macroscópicas de los materiales y los aplica en varias áreas de la ciencia y la ingeniería, consiguiendo que éstos puedan ser utilizados en obras, máquinas y herramientas diversas, o convertidos en productos necesarios o requeridos por la sociedad.

Incluye elementos de la química y física, así como las ingenierías química, mecánica, civil y eléctrica o medicina y ciencias ambientales. Con la atención puesta de los medios en la nanociencia y la nanotecnología en los últimos años, la ciencia de los materiales ha sido impulsada en muchas universidades.

A pesar de los espectaculares progresos en el conocimiento y en el desarrollo de los materiales en los últimos años, el permanente desafío tecnológico requiere materiales cada vez más sofisticados y especializados. (Wikipedia).

La Química y la Ciencia de Materiales

Una de las principales aportaciones de la Química al desarrollo tecnológico de las sociedades modernas ha sido su contribución al descubrimiento y elaboración de todos los tipos de materiales con los están hechos todos los objetos de los que se sirve la humanidad. Algunos de los procedimientos químicos y/o termoquímicos más antiguos de elaboración de materiales, que sin saberlo utilizaron nuestros antepasados, dieron lugar al descubrimiento de la cerámica primero y de la metalurgia del cobre y del hierro poco después; así como a la manipulación química de pieles, de fibras vegetales, de tejidos, y de primitivos materiales naturales de construcción.

De acuerdo con su naturaleza química, éstos son precisamente los tres grandes grupos de materiales utilizados por la humanidad: los óxidos inorgánicos (cerámica, vidrio, etc.), los elementos en estado metálico (los metales) y los materiales de naturaleza orgánica (basados en la química del carbono), tanto naturales como sintéticos (polímeros).

Con las únicas excepciones de importancia del acero y del cemento, los materiales utilizados por la humanidad hasta el siglo XIX eran básicamente los mismos que los conocidos 2000 años antes. Fue necesario el espectacular desarrollo de la Química, la Física y de otras ciencias básicas en el siglo XIX y primeros años del XX, para que el conocimiento y uso de los materiales pasara de ser una habilidad tecnológica heredada a convertirse en una verdadera disciplina científica: la moderna Ciencia de Materiales, que ha dado lugar a la aparición de los nuevos materiales actualmente en desarrollo….

Para los físicos, el camino para aceptar la “nueva” ciencia, comenzó con la aparición de la Física del estado sólido como una actividad científica respetable. Las primeras tentativas comienzan en los años 30, y avanzan hasta el desarrollo de los semiconductores en los años 40 y 50. Considerablemente después, ya en los años 80, los químicos se vieron atraídos por la necesidad de rápidos y sofisticados avances en el procesamiento de materiales. Puede ser que los químicos fuesen los últimos en llegar, pero compensaron su retraso con la intensidad de sus investigaciones.

Teniendo en cuenta sus orígenes, la Ciencia de Materiales puede ser considerada, por tanto, como una ciencia multidisciplinar. Hoy en día, reúne los conocimientos y experiencias procedentes de la física, la metalurgia, la ciencia de los polímeros, la ingeniería química, la geología e incluso de la biología.

Los materiales usados en semiconductores y circuitos integrados, los electrocerámicos, como varistores y materiales fosforescentes, los superconductores cerámicos de alta temperatura, etc., dependen críticamente

...