5. Introducción a los materiales

Materiales.

Los materiales de todo tipo se utilizan desde la antigüedad para construir objetos técnicos. Desde las pieles para fabricar ropa y calzado, madera para fabricar muebles, hierro para fabricar cuchillos, hasta las piedras y arcilla necesarias para fabricar casas. Los humanos hemos utilizado todo tipo de materiales de la naturaleza para hacernos la vida más cómoda.

En las últimas décadas, también ha aumentado mucho la utilización de materiales sintéticos que no se dan en la naturaleza, tales como los plásticos. Estos plásticos y otros materiales similares se degradan muy despacio en la naturaleza y generan problemas aún más importantes de contaminación que otros residuos.

En esta unidad se estudiará cómo se clasifican los materiales, sus propiedades más importantes, las herramientas que se utilizan para manejarlos, las normas de seguridad asociadas y los problemas sociales y medioambientales que pueden producir los materiales.

Clasificación según su proceso

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Los materiales siguen un proceso desde que se extraen hasta que se convierten en un objeto útil.

Materia prima:

Es un material que se encuentra en la naturaleza y que se puede transformar en materiales con los que se fabrican productos.

Ejemplos de Materias primas son: Lana, cuero, seda, algodón, madera, hierro, cobre, petróleo, arcilla.

Material técnico:

Estos son materiales que se obtienen transformando las materias primas. Se utilizan para fabricar productos finales.

Algunos ejemplos de materiales técnicos que se obtienen a partir de las materias primas:

  • A partir de la madera se fabrican tablones macizos, listones, serrín, tablones de aglomerado, papel, cartón.
  • A partir del algodón se fabrican los hilos, cuerdas, telas, fieltros.
  • A partir del hierro se fabrican tubos, planchas, ángulos, tornillos, vigas, clavos, alambres.
  • A partir del plástico se fabrican hilos, telas, cuerdas, láminas.
Producto terminado:

Estos son los productos que podemos comprar en las tiendas. Están compuestos de diversos materiales técnicos y materias primas.

Ejemplos de productos terminados y los materiales que utilizan.

  • Pantalón: fabricado con tela e hilo de algodón, hilos de plástico, remaches y cremallera de latón, etiqueta de cuero.
  • Silla: fabricada con patas y tornillos de hierro, tacos, telas y pinturas de plástico, asiento y respaldo de madera.
  • Estantería de salón: fabricada con madera aglomerada, cristales provenientes de la arena, clavos y tornillos de hierro, tiradores de plástico.

Clasificación según origen y propiedades

Otra clasificación de los materiales se da según su origen y sus propiedades, de manera que se agrupan materiales con propiedades semejantes tales como los metales.

Materiales de origen vegetal:
Algodón, lino, madera, aceites vegetales, resinas, cáñamo, caucho, corcho, celulosa.
Materiales de origen animal:
Lana, cuero, seda
Materiales pétreos:

Naturales: mármol, granito, pizarra, arena, piedras calizas.

Aglomerantes: yeso, cemento, hormigón.

Cerámicos: arcilla, gres, loza, cerámica.

Vidrios y cristales.

Materiales plásticos:

Elastómeros: goma, neopreno, siliconas, caucho sintético.

Termoplásticos: PVC, PET, poliester, poliuretano, nailon, teflón.

Termoestables: baquelita, melamina, resina epoxi.

Materiales metálicos:

Basados en hierro: hierro, acero, acero inoxidable

Basados en cobre: cobre, latón, bronce.

Preciosos: oro, plata, rodio, platino.

Ligeros: aluminio, litio, magnesio.

Pesados: plomo, cromo, cadmio, mercurio.

Clasificación según el impacto en el medio ambiente

Materiales renovables

Los materiales renovables son aquellos que podemos seguir utilizando por siempre, porque se renuevan. Los no renovables se terminarán antes o después y no podremos seguir utilizándolos.

Para que un material sea renovable tienen que cumplir dos condiciones:

  1. Que el material provenga de una materia prima renovable o que se pueda reciclar. Ejemplos serían la madera o el algodón.
  2. Que la materia prima se consuma a menos velocidad de la que se produce. Si talamos un bosque más rápido de lo que crecen los árboles, la madera de ese bosque se acabará y no será renovable.

Ejemplos de materiales renovables son todos los de origen animal y vegetal.

Ejemplos de materiales no renovables son la mayoría de los plásticos que provienen del petróleo y del gas natural fósil. Hay algunos plásticos que se fabrican a partir de materias primas renovables, pero hoy en día son muy pocos.

Materiales tóxicos

Algunos materiales son tóxicos y otros se convierten en tóxicos al desecharlos. Por último algunos materiales no son tóxicos, pero generan mucha contaminación al ser fabricados, por lo que terminan contaminando el medio-ambiente.

Ejemplos de materiales tóxicos son:
  • Los metales pesados como el plomo, cadmio, mercurio.
  • Los plásticos. Algunos emiten gases tóxicos. La mayoría son tóxicos al descomponerse con el sol o al quemarse.
  • Materiales de construcción como el granito, que desprende un gas radioactivo llamado radón.
  • Materiales que desprenden polvo cancerígeno, como el amianto, con el que están fabricados muchos materiales de construcción. Hoy en día está prohibida su venta.
  • Materiales que consumen mucha energía al producirse como el aluminio, acero, hormigón.

Ejercicios

  1. Clasifica los siguientes materiales según su origen mineral, vegetal o animal.

    • Cinturón de cuero
    • Calcetines de algodón
    • Mallas de poliéster
    • Tejas y ladrillos
    • Corbata de seda
    • Encimera de mármol
    • Mesa de madera
    • Jersey de lana
    • Puerta de hierro
    • Ventana de aluminio
    • Camisa de lino
    • Alpargatas de cáñamo
    • Suelo de terrazo
  2. Encuentra cinco objetos cotidianos de tu entorno que estén fabricados con cada uno de estos tipos de materiales:

    Objetos de metal.

    Objetos de plástico.

    Objetos de madera.

    Objetos de materiales pétreos.

    Objetos con materiales de origen animal.

  3. Busca en Internet cinco objetos cotidianos que se encuentren en tu entorno y estén fabricados con materiales tóxicos.