martes, 29 de marzo de 2011

MATERIALES DEL SIGLO XXI

En la segunda parte del tema vamos a hablar de los nuevos materiales y del futuro tecnológico.


"Hace unos 10.000 años, el hombre empezó a domesticar plantas y animales.
Ha llegado la hora de domesticar las moléculas"
SUSAN LINDQUIST, MIT (EE.UU).


Muchas veces al crear un nuevo material, se produjo un gran cambio tecnológico a nivel mundial, cambiando a su vez la vida cotidiana de las personas, en su mayoría de las veces mejorándolas. Así por ejemplo cuando inventaron el bronce, el hierro, el acero, el petróleo, los plásticos surgieron grandes cambios.Hoy en día, debido a los avances en física, química e informática, la creación de nuevos materiales se ha convertido en algo más que esperanzador. Sumado ésto a la gran invención de los últimos tiempos, la nanotecnología. La nanotecnología es el conjunto de técnicas que permite ejercer la ingeniería a nivel atómico.

LOS MATERIALES SUPERCONDUCTORES

Uno de los nuevos materiales de este nuevo siglo son los superconductores. En clase hablamos sobre el EFECTO MEISSNER‏. LEVITACIÓN EN SUPERCONDUCTORES: "Un pequeño imán, levitando sobre un superconductor a 196 grados centígrados bajo cero"¿os acordáis cómo se produce?

Dijimos que un material superconductor era aquel material que cuando se enfría por debajo de cierta temperatura, presenta una resistencia nula ante el paso de la electricidad. La temperatura a partir de la cual presenta estas características la denominamos temperatura crítica.

En este experimento vamos a observar un fenómeno de levitación magnética en materiales superconductores. Cuando se coloca una muestra de un material superconductor dentro de un campo magnético y se enfría por debajo de su temperatura crítica, Tc, el flujo magnético originalmente presente es expulsado de la muestra, comportándose como un material diamagnético. A este efecto, que no es una consecuencia directa de la resistividad nula del superconductor, se le denomina efecto Meissner. De esta forma, un superconductor por debajo de su Tc repelerá a un imán permanente produciéndose el fenómeno de levitación buscado.

En 1986 se descubrieron que cerámicas de una clase de materiales llamados perovskitas, eran superconductores a temperaturas inferiores a 35K. Este descubrimiento produjo un inmediato interés en el estudio de estos materiales. Fruto de este interés se obtuvieron nuevos materiales superconductores, algunos con una Tc por encima de 90K. Este fue un avance trascendental ya que permitió usar nitrógeno líquido como refrigerante. A estos materiales se les denomina superconductores de alta temperatura.

Las perovskitas son óxidos de metales con una razón estequiométrica de 3 átomos de oxígeno por dos átomos metálicos. Las perovkitas son típicamente mezclas de metales muy diferentes.

              Vídeo de la experiencia:






En el siguiente vídeo se os muestra el desarrollo tecnológico de los nuevos y más modernos materiales que resuelven tanto problemas cotidanos y sofisticados, así como sus propiedades y aplicaciones:




Si queréis más información sobre los nuevos materiales podéis consultar esta guía del Instituto de Materiales de Madrid (ICMM):



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