Investigar también los siguientes:
Cuadro IX. Ejemplos de los materiales poliméricos más usados a nivel mundial.
Polietileno de alta densidad
Polietileno de baja densidad
Polipropileno
Poliestireno
Policloruro de vinilo
Polimetil metacrilato
Poliacrilonitrilo
Policarbonato
Tereftalato de polietileno
Acetato de polivinilo
Alcohol polivinilico
Acetato de celulosa
Carboximetil celulosa
Nylon
Copolimeros de estireno-acrilo-nitrilo
Copolimeros de acrilonitrilo-butadieno-estireno
Hules termoplásticos
Hules vulcanizados
Poliéster
Fenol-formaldehido
Epoxicos
Poliuretano
Alcidico
Urea-formaldehido
Melanina-formaldehido
Polietileno de alta densidad
Polietileno de baja densidad
Polipropileno
Poliestireno
Policloruro de vinilo
Polimetil metacrilato
Poliacrilonitrilo
Policarbonato
Tereftalato de polietileno
Acetato de polivinilo
Alcohol polivinilico
Acetato de celulosa
Carboximetil celulosa
Nylon
Copolimeros de estireno-acrilo-nitrilo
Copolimeros de acrilonitrilo-butadieno-estireno
Hules termoplásticos
Hules vulcanizados
Poliéster
Fenol-formaldehido
Epoxicos
Poliuretano
Alcidico
Urea-formaldehido
Melanina-formaldehido
Madera, su obtención y su utilización en la tecnología
La madera, material natural orgánico que como sabemos proviene de los arboles...
Podemos extraer de ella: los troncos, las ramas, las fibras, resinas, leña y sus compuestos químicos para formar estructuras interesantes.
Podemos extraer de ella: los troncos, las ramas, las fibras, resinas, leña y sus compuestos químicos para formar estructuras interesantes.
LA MADERA*
La madera es, sin duda alguna, una de las materias primas más nobles y útiles que nos ha dado la naturaleza sin la cual el hombre nunca hubiera alcanzado los altos niveles de adelanto y bienestar que tiene actualmente. En un principio fue el material imprescindible para hacer las primeras herramientas y los primeros útiles, las primeras casas y las primeras embarcaciones para atravesar y navegar por los ríos. Luego con la madera se hicieron la mayoría de los objetos y elementos útiles en los que se apoyó la humanidad durante siglos para hacer sus progresos y desarrollar su propia vida. Parte de la tecnología de la madera ha sobrevivido bajo la forma de un trabajo de artesanía potentado por unos pocos, pero la mayor parte se ha perdido irremediablemente sustituida por otros materiales y por otros métodos, fruto de la revolución industrial desarrollada por el hombre. A pesar de todo, hace mal quién trata esta materia de forma superficial, la madera tiene el valor inapreciable, por no decir único, de ser la única fuente natural de recursos que el hombre es capaz de ir renovando. El petróleo se acabará un día, las minas de carbón y otros minerales se agotarán. Pero un bosque bien cuidado, e incluso muchas veces sin cuidar, irá produciendo madera de forma indefinida. Hoy en día la madera se mantiene en destacados lugares de la economía mundial, tanto por las elevadas cifras de su producción anual (2,500 millones de m3), como en los distintos mercados internacionales, dado el aprecio existente por sus cualidades y propiedades físico-químicas, y, también mecánicas que la hacen, por ahora, insustituible. Elementos constitutivos de la madera Botánicamente hablando, la madera es la parte sólida y rígida que se encuentra bajo la piel de los tallos leñosos en forma de tejido vascular. Aunque en sentido popular la madera sólo se encuentra en los árboles y arbustos, científicamente aparece en todas las traqueofitas. |
Como elementos constitutivos de la madera se encuentran los haces
fibrovasculares que forman el sistema circulatorio de las plantas superiores. En estos haces se distinguen los siguientes vasos: 1. Xilema, o vasos leñosos que conducen la savia bruta, agua y sales minerales disueltas, desde las raíces a los brotes aéreos y las hojas. 2. Floema, o vasos liberianos a través de los cuales el alimento preparado por las hojas (savia elaborada) circula en estado de disolución para alimentar el resto de la planta. Los vasos leñosos están formados de células muertas y de paredes lignificadas, mientras que los liberianos se forman de células vivas, alargadas y huecas. En ambos casos el protoplasma celular ha desaparecido y las paredes han aumentado por la deposición de la lignina, a la que se debe la dureza de la madera. Los haces fibrovasculares, en el primer año de crecimiento se disponen a cierta distancia alrededor de la médula central. En el segundo se señala en el tejido embrionario, entre el floema y el xilema, la capa denominada cambium que se extiende de haz en haz. El cambium se divide a su vez interior y exteriormente, engrosando con sus células interiores el xilema y con las externas, el floema. Sin embargo, sólo las capas más recientes del floema realizan sus funciones ya que las células viejas quedan aplastadas con la ininterrumpida expansión del tronco. Composición química de la madera Los principales componentes químicos de la madera son los siguientes: 1. Celulosa............................................50% 2. Lignina..............................................30% 3. Productos orgánicos varios........20 % Los dos primeros, la celulosa y la lignina, son los que se encuentran formando la casi totalidad de las paredes de las fibras leñosas y componiendo el resto de las paredes de las células, con un 20% de los productos orgánicos varios. A su vez estos productos orgánicos se encuentran divididos en dos grandes grupos: 1. Materias de reserva: almidón, azúcares, grasas, taninos, sustancias albuminoides. 2. Materias de secreción: aceites esenciales, materias colorantes, sales minerales, ceras y resinas. --------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
Características organolépticas de la madera
La composición de la madera responde a las diferentes formas en que se agrupan las células vegetales de distintas características, al formar los tejidos que son fijos para cada especie. lndependientemente de los componentes químicos ya indicados, la madera contiene agua en mayor o menor proporción. Esta cantidad de agua se mide por medio del grado de humedad, que expresa la relación entre el peso de agua que lleva una pieza de madera y el peso de la misma pieza sin agua. Las características organolépticas de la madera son las siguientes: 1. Color 2. Lustre (brillo natural) 3. Translucidez 4. Olor El color intenso o acentuado es más normal en las maderas duras y por el contrario el color blanco y marfil pálido es normal encontrarlo en las maderas blandas. El color de las maderas sanas puede ser uniforme o variado, en las primeras la albura y el duramen tienen similar matiz y son casi iguales de color en las zonas o áreas primerizas y tardías, como sucede por ejemplo en el abedul y el boj. Las maderas de color variado son las que tienen la albura y el duramen distinto, como es el caso del tilo y del ciruelo, alcanzando el máximo de heterogeneidad de matices cuando además, las maderas primerizas y tardía y los radios medulares son de diversa tonalidad, y, cuando están enriquecidas por la acumulación de materias colorantes. Este es el caso del pino, el olivo y la encina, entre otras muchas maderas. Según el modo de hallarse repartidas las coloraciones tenemos maderas veteadas, manchadas, aguadas, flamígeras, tigradas, punteadas, jaspeadas, etcétera. Los colores propios de la maderas son más vivos y duraderos si proceden de árboles crecidos en un clima y suelo óptimo. Las maderas enfermas o crecidas en condiciones desfavorables, presentan coloraciones patológicas como las pardorrojizas, azuladas, etcétera. Loscolores del duramen de las maderas pueden ir del blanco al negro; abundando los amarillos y pardos; escaseando los rojizos, y, aún más, los grises y verdes. Las maderas son muy lustrosas en su sección radial, poco en la tangencial y casi nada en la testa. El lustre puede tener distintos grados: satinado, brillante, sedoso, metálico, tornasolado y nacarado. El lustre puede aumentar e intensificarse con un adecuado pulido y barnizado. La translucidez es una característica que aumenta con el porcentaje de materias resinosas y también con la proximidad a la albura. Esta es mucho más translúcida que el duramen, especialmente si está húmeda, las especies más ricas en agua son más traslúcidas que las que no lo son. El olor es una destacada característica organoléptica que permite diferenciar los distintos tipos de madera. Estos olores son debidos a la evaporación que se va produciendo lentamente de las resinas y aceites esenciales contenidos en la madera. Normalmente, el buen olor indica madera sana y el olor desagradable es síntomas de alteración. En las regiones cálidas abundan más las maderas perfumadas que en las templadas. la intensidad del olor está en relación directa con la durabilidad. El olor es máximo en la madera recién cortada y luego con el tiempo va desapareciendo. El sabor no es una característica muy habitual en las maderas, sin embargo existen algunas con un sabor algo definido que ayuda en su identificación. Un caso de estos lo tenemos con el sándalo, que tiene un sabor dulzón muy característico. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
Propiedades físicas
En cuanto a las propiedades físicas de las maderas, las más destacadas son las siguientes: 1. Higroscopicidad 2. Retractibilidad 3. Densidad 4. Homogeneidad 5. Plasticidad 6. Dureza 7. Hendibilidad 8. Durabilidad 9. Conductibilidad 10. Porosidad La madera es un material higroscópico y absorbe o desprende humedad de acuerdo con el medio ambiente en que se encuentra. Las variaciones en sus contenido de agua lleva aparejada la variación tanto del peso como del volumen de la madera. A la pérdida de agua le corresponde una reducción de las dimensiones o de la retractibilidad, un cambio de forma, una deformación o curvamiento y con frecuencia una fisuración. La contracción o retractibilidad es siempre mayor en las fibras jóvenes que en las viejas, y en las maderas blandas que en las duras. La densidad de las maderas es una característica física muy importante, si bien interesa distinguir entre la densidad absoluta y la aparente. La primera es constante por tratarse del peso sin los huecos de la celulosa y sus derivados; y, la segunda, que comprende los vasos y poros de la madera, es muy variable de acuerdo con el grado de humedad de la madera. Cuando la estructura y la composición de las fibras es uniforme en cada una de sus partes, decimos que la madera es homogénea, y normalmente son poco homogéneas aquellas maderas con radios medulares muy desarrollados, como es el caso del fresno. La plasticidad es la propiedad relacionada con el poder de compresión de las fibras, mediante una presión entre un molde y un contramolde. La dureza es la resistencia que opone la madera a la penetración de otros cuerpos y ésta depende de la abundancia de fibra y de la escasez de vasos y disminuye rápidamente el aumentar la humedad. La hendibilidad es la facilidad que tiene una madera de partirse en el sentido de las fibras y es una característica muy importante en el momento de fabricar determinados objetos de madera. La durabilidad de la madera está directamente relacionada con el medio ambiente en que se encuentra y con las condiciones de la puesta en obra; en condiciones de alta humedad e incluso en la inmersión en el agua hay maderas como el roble, la caoba y el haya que se mantienen en perfecto estado durante cientos de años. La conductibilidad de la madera está directamente relacionada con el grado de humedad de la misma. El último, la porosidad de la madera es la característica que nos indica si entre moléculas de la misma hay o no unos espacios vacíos llamados poros; unos tipos de madera, después de lijada, se preserva con la superficie unida y compacta, en cambio en otros tipos se pueden apreciar perfectamente unos agujeritos y canales altos de muy distintos tamaños. |
Clases de maderas
Las maderas están clasificadas botánicamente en dos grandes grupos,sin embargo, pueden realizarse muchas otras clasificaciones de acuerdo, ya sea con algunas de sus características técnicas o bien a sus aplicaciones industriales. Como tales productores de madera de posibilidades técnicoeconómicas
los siguientes grupos botánicos:
1) Gimnospermas o coníferas: Las maderas obtenidas de los árboles cuyos frutos son conos, frecuentemente previstos de hojas aciculares y con la
semilla al descubierto. La madera de las coníferas es la denominada madera blanda.
2) Angiospermas o frondosas: Las maderas obtenidas de los árboles hojas ancha tanto caducifolios con pererrifolios y que reciben el nombre de
madera dura. La madera con el mercado Aparte de esta diferenciación general, existe una gran variedad de aspectos y características en las distintas clases o especies de madera. Estos aspectos son típicos y conocidos en maderas muy empleadas por el hombre, y, por lo tanto, basta para reconocerlos un examen macroscópico. Sin embargo, cuando estos aspectos son de más difícil diferenciación, hay que ayudarse con el examen microscópico para poder diagnosticar
con certeza la especie de una madera.
La presencia de una madera en el mercado, y por consiguiente, la existencia del nombre comercial y la delimitación del número de nombres comerciales se rige por las siguientes características:
1. Calidad y utilidad.
2. Disponibilidad.
3. Accesibilidad de su explotación.
4. Conjunto de especies de un mismo nombre comercial por su similitud de características y aplicaciones,
...aunque pertenezcan a especies botánicas diferentes.
Las maderas resinosas se caracterizan especialmente por la zona másancha y oscura de la madera tardía de los anillos de crecimiento, que se
alterna con la más clara y estrecha de la madera primeriza; pues los radios medulares son invisibles al ojo, y los vasos incompletos tampoco
son apreciables por estar refundidos con las fibras en un solo elemento a la vez resistente y conductor.
Las maderas primerizas y tardías se presentan en forma de anillo concéntricos alternadamente claros y oscuros en la sección por testa, formando vetas paralelas de ancho casi constante en la sección radial y constituyendo fajas onduladas de ancho desigual creciente hacia el centro de la cara, llamadas aguas, en la sección
tangencial que es la más bella.
Cuando los círculos de crecimiento son sinuosos y la madera tardía se esfuma gradualmente, los veteados y las aguas alcanzan una riqueza
decorativa notable. Se conocen coniferas de 85 a 110 metros de altura, mientras que en el grupo de las frondosas el máximo alcanzado de altura no pasa de los 55 metros. La importancia económica de las coníferas se debe principalmente a las siguientes razones:
1. Son vegetales gregarios, que cubren grandes superficies con especies
puras.
2. Su máximo desarrollo lo adquieren en las zonas frío-templadas, donde
se asienta la mayor parte de la población mundial económicamente
desarrollada y por tanto con mayor demanda de materias primas.
3. La conformación tronco generalmente con poca ramificación y
pequeña corona de ramas, facilita su transformación industrial.
4. la homogeneidad de la estructura de la madera, las hace fácilmente
trabajables con un amplio campo de utilización.
Las maderas frondosas se dividen en dos grandes grupos desde el punto de vista de la estructura de la madera:
1. Monocotiledóneas: se distinguen porque los tejidos vasculares mantienen a lo largo del desarrollo vegetal su individualidad yestán dispersos en el tronco impidiendo el despiece del mismo. Debido a ello la única utilización industrial posible es en rollo o tronco.
2. Dicotiledóneas: se distinguen porque los tejidos vasculares están agrupados en anillos de crecimiento formando un conjunto que permite su elaboración mecánica. Este tipo o especie de maderas constituye la fuente productora de las maderas conocidas comercialmente. La variedad de sus elementos estructurales, da como resultados una gran cantidad de tipos de maderas desde sus puntos de vista, físico, mecánico y estético; siendo, por otra parte, su identificación a simple vista más sencilla.
En la sección de testa de las frondosas monocromas se señalan los anillos de crecimiento por coronas anulares de vasos o poros, surcados
por líneas normales formadas por los radios medulares. En la sección radial, los anillos de crecimiento aparecen como fajitas longitudinales;
paralelas y de espesor constante; separadas por tirillas de surcos o canales, que son el corte de los vasos; atravesadas por manchas o vetas
discontinuas y nacaradas o relucientes, llamadas mallas o espejuelos de hermosos aspectos. Al contrario que las resinosas, las maderas frondosas
tienen su máxima hermosura en la sección radial, por la mayor importancia de las mallas y la menor de las aguas o veteados. Se conocen
con importancia comercial unas 1.500 maderas de frondosas.
En la zona boreal de la tierra los géneros con mayor número de especies explotadas son:
1. Acer (arce) 12 esp 2. Fagus (haya) 6 ” 3. Quercus (roble) 6 “
4. Populus (álamo) 6 “ 5. Fraxinus (fresno) 5 “ 6. Ulmus (Omo) 5 “
7. Juglans (nogal) 4 “
En las zonas tropicales de la tierra los géneros con mayor número de especies explotadas son las siguientes:
1. Dalbergiá (palisandro) 7 “
2. Diospyros (ébano) 6 “
3. Eucalyptus 6 “
4. Ocoteas (madera verde) 6 “
5. Mimusops 6 “
6. Terminalias (lim ba) 5 “
7. Entandrophragma (sapeli) 4 “
8. Pterocarpus (padouk) 4 “
Las maderas están clasificadas botánicamente en dos grandes grupos,sin embargo, pueden realizarse muchas otras clasificaciones de acuerdo, ya sea con algunas de sus características técnicas o bien a sus aplicaciones industriales. Como tales productores de madera de posibilidades técnicoeconómicas
los siguientes grupos botánicos:
1) Gimnospermas o coníferas: Las maderas obtenidas de los árboles cuyos frutos son conos, frecuentemente previstos de hojas aciculares y con la
semilla al descubierto. La madera de las coníferas es la denominada madera blanda.
2) Angiospermas o frondosas: Las maderas obtenidas de los árboles hojas ancha tanto caducifolios con pererrifolios y que reciben el nombre de
madera dura. La madera con el mercado Aparte de esta diferenciación general, existe una gran variedad de aspectos y características en las distintas clases o especies de madera. Estos aspectos son típicos y conocidos en maderas muy empleadas por el hombre, y, por lo tanto, basta para reconocerlos un examen macroscópico. Sin embargo, cuando estos aspectos son de más difícil diferenciación, hay que ayudarse con el examen microscópico para poder diagnosticar
con certeza la especie de una madera.
La presencia de una madera en el mercado, y por consiguiente, la existencia del nombre comercial y la delimitación del número de nombres comerciales se rige por las siguientes características:
1. Calidad y utilidad.
2. Disponibilidad.
3. Accesibilidad de su explotación.
4. Conjunto de especies de un mismo nombre comercial por su similitud de características y aplicaciones,
...aunque pertenezcan a especies botánicas diferentes.
Las maderas resinosas se caracterizan especialmente por la zona másancha y oscura de la madera tardía de los anillos de crecimiento, que se
alterna con la más clara y estrecha de la madera primeriza; pues los radios medulares son invisibles al ojo, y los vasos incompletos tampoco
son apreciables por estar refundidos con las fibras en un solo elemento a la vez resistente y conductor.
Las maderas primerizas y tardías se presentan en forma de anillo concéntricos alternadamente claros y oscuros en la sección por testa, formando vetas paralelas de ancho casi constante en la sección radial y constituyendo fajas onduladas de ancho desigual creciente hacia el centro de la cara, llamadas aguas, en la sección
tangencial que es la más bella.
Cuando los círculos de crecimiento son sinuosos y la madera tardía se esfuma gradualmente, los veteados y las aguas alcanzan una riqueza
decorativa notable. Se conocen coniferas de 85 a 110 metros de altura, mientras que en el grupo de las frondosas el máximo alcanzado de altura no pasa de los 55 metros. La importancia económica de las coníferas se debe principalmente a las siguientes razones:
1. Son vegetales gregarios, que cubren grandes superficies con especies
puras.
2. Su máximo desarrollo lo adquieren en las zonas frío-templadas, donde
se asienta la mayor parte de la población mundial económicamente
desarrollada y por tanto con mayor demanda de materias primas.
3. La conformación tronco generalmente con poca ramificación y
pequeña corona de ramas, facilita su transformación industrial.
4. la homogeneidad de la estructura de la madera, las hace fácilmente
trabajables con un amplio campo de utilización.
Las maderas frondosas se dividen en dos grandes grupos desde el punto de vista de la estructura de la madera:
1. Monocotiledóneas: se distinguen porque los tejidos vasculares mantienen a lo largo del desarrollo vegetal su individualidad yestán dispersos en el tronco impidiendo el despiece del mismo. Debido a ello la única utilización industrial posible es en rollo o tronco.
2. Dicotiledóneas: se distinguen porque los tejidos vasculares están agrupados en anillos de crecimiento formando un conjunto que permite su elaboración mecánica. Este tipo o especie de maderas constituye la fuente productora de las maderas conocidas comercialmente. La variedad de sus elementos estructurales, da como resultados una gran cantidad de tipos de maderas desde sus puntos de vista, físico, mecánico y estético; siendo, por otra parte, su identificación a simple vista más sencilla.
En la sección de testa de las frondosas monocromas se señalan los anillos de crecimiento por coronas anulares de vasos o poros, surcados
por líneas normales formadas por los radios medulares. En la sección radial, los anillos de crecimiento aparecen como fajitas longitudinales;
paralelas y de espesor constante; separadas por tirillas de surcos o canales, que son el corte de los vasos; atravesadas por manchas o vetas
discontinuas y nacaradas o relucientes, llamadas mallas o espejuelos de hermosos aspectos. Al contrario que las resinosas, las maderas frondosas
tienen su máxima hermosura en la sección radial, por la mayor importancia de las mallas y la menor de las aguas o veteados. Se conocen
con importancia comercial unas 1.500 maderas de frondosas.
En la zona boreal de la tierra los géneros con mayor número de especies explotadas son:
1. Acer (arce) 12 esp 2. Fagus (haya) 6 ” 3. Quercus (roble) 6 “
4. Populus (álamo) 6 “ 5. Fraxinus (fresno) 5 “ 6. Ulmus (Omo) 5 “
7. Juglans (nogal) 4 “
En las zonas tropicales de la tierra los géneros con mayor número de especies explotadas son las siguientes:
1. Dalbergiá (palisandro) 7 “
2. Diospyros (ébano) 6 “
3. Eucalyptus 6 “
4. Ocoteas (madera verde) 6 “
5. Mimusops 6 “
6. Terminalias (lim ba) 5 “
7. Entandrophragma (sapeli) 4 “
8. Pterocarpus (padouk) 4 “
Materiales biológicos
En ellos se pueden apreciar las propiedades mecánicas del tejido vivo
como son los músculos, los tendones, el colágeno y goma o caucho.
Para estudiarlas y aplicarlas a las complejas estructuras de otros materiales INORGANICOS.
Imitarlos es aplicar la sabiduría de la naturaleza hacia/en los objetos.
Huesos y cornamentas
Pueden extraerse de seres vivos, después de muertos, para fabricar partes que remplacen o sustituyan otras que están ya desgastadas. El caso del marfil de elefante regularmente es explotado para lucrar con ello.
En ellos se pueden apreciar las propiedades mecánicas del tejido vivo
como son los músculos, los tendones, el colágeno y goma o caucho.
Para estudiarlas y aplicarlas a las complejas estructuras de otros materiales INORGANICOS.
Imitarlos es aplicar la sabiduría de la naturaleza hacia/en los objetos.
Huesos y cornamentas
Pueden extraerse de seres vivos, después de muertos, para fabricar partes que remplacen o sustituyan otras que están ya desgastadas. El caso del marfil de elefante regularmente es explotado para lucrar con ello.
Materiales
A continuacion, les facilitamos el documento digital para bajarlo y estudiarlo. Espero que sea de su agrado y que les inspire leer y aprender significativamente.
Abajo de este texto y foto está el hipervinculo.
Abajo de este texto y foto está el hipervinculo.
tecn-materiales_plsticos_textilesok.pdf | |
File Size: | 5499 kb |
File Type: |
Las propiedades a estudiar en los diversos materiales son:
A) En cuanto a su ESTRUCTURA:
Elasticidad
Estress o tensión
esfuerzo
cizalladura
rigidez
b) En cuanto a su forma y diversidad de formas
c) Tensión y comprensión
d) tenacidad y endurecimiento
A) En cuanto a su ESTRUCTURA:
Elasticidad
Estress o tensión
esfuerzo
cizalladura
rigidez
b) En cuanto a su forma y diversidad de formas
c) Tensión y comprensión
d) tenacidad y endurecimiento
MINERALES
Descubre las 3 eras de los metales
Creacion de acero (Fe+C)
Hierro
Aluminio
Tungsteno
Tierras raras
Descubre las 3 eras de los metales
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Hierro
Aluminio
Tungsteno
Tierras raras
Nuevos MATERIALES ARTIFICIALES
Polímeros
Materiales Compuestos
Diferentes tipos de plásticos
Fibras de vidrio
Resinas de poliester
materiales asbestos (amianto)
SUPER FIBRAS de Boro, bigotes, vidrio y de polímeros
Materiales y estructuras del futuro
Materiales Compuestos
Diferentes tipos de plásticos
Fibras de vidrio
Resinas de poliester
materiales asbestos (amianto)
SUPER FIBRAS de Boro, bigotes, vidrio y de polímeros
Materiales y estructuras del futuro
¿ Qué es un Material?
RANGEL Nafaile, Carlos E. Los materiales de la civilizaci6n. Colecc. La ciencia. desde México 29. México, SEP-FCE, 1992. p. 9-15.
Todos tenemos alguna vaga idea de lo que es o lo que representa un material. Un concepto intuitivo e inmediato es la aceptación de que un material es la sustancia o elemento utilizado para fabricar un objeto. Otra alternativa es admitir que es la sustancia de la que ésta hecho un objeto. Cualquiera de ambas ideas resulta lógica y aceptable.
Así, es necesario precisar con la mayor claridad el significado que se le atribuye a lo que es un material sin recurrir a la retórica. Definiremos entonces a un material como la porción de materia a la que se le da un uso particular para desarrollar una actividad específica.
De manera llana y resumida, la figura 1, presenta esquemáticamente la convención adoptada en este libro para designar a un material con sus elementos claves. De ella puede sacarse en conclusión que esencialmente son materia y uso los elementos fundamentales para designarlo sin ambigüedades ni confusiones.
Bajo la convención de «(materia) + (uso) = (material)» caben, como ejemplo, la madera destinada a la elaboración de muebles, la arena para preparar concreto, la sal común para condimentar nuestros alimentos, etcétera.
Para todo propósito práctico, se aceptará que la materia existe en nuestro planeta constituida por miriadas de conglomerados microscopios de
átomos y moléculas que forman los cuerpos macroscópicos de sus continentes, océanos y atmósfera.
Como el Planeta Tierra ha sido la única morada de los humanos hasta la fecha, éste ha proveído toda la materia requerida para confeccionar los artefactos de la civilización. Con este propósito, la materia que presenta características de poder ser utilizada dentro del planeta ha sido catalogada como recurso renovable o recurso no renovable conforme a lo que se explica a continuación.
Recursos renovables y no renovables
Para clasificar como recurso renovable o no renovable a la materia utilizable que existe en la Tierra en una cantidad x, al Tiempo t, es
necesario conocer tres elementos importantes:
1) La cantidad original del recurso al momento de empezar su explotación (esta cantidad será designada por Xo);
2) la rapidez de consumo y/o pérdida del recurso (parámetro designado por la literal:b);
3) la rapidez de generación del recurso (parámetro designado por la literal:a).
Con la información contenida en los parámetros t, Xo, a y b puede representarse a X (o cantidad de recurso existente en el planeta al momento t) con expresiones algebraicas que relacionan a las cuatro variables. Por ejemplo, para una definición conceptual sencilla la presentación de una ecuación lineal de X con t es suficiente.
En este caso hipotético la relación lineal queda inequívocamente definida para X como función de t si se conocen también Xo, a y b mediante:
El caso I, o del recurso sobreproducido, sería ideal para las necesidades ecológicas de nuestra Tierra, ya que representaría que el número de
pinos en el mundo se estaría incrementando e indicaría una reforestación con su consecuente beneficio al clima y al abatimiento de la erosión.
El caso II, o del recurso renovable, debería ser el mínimo que la sociedad debería tolerar, ya que significaría que si existe industrialización de los
pinos, la población de éstos sería regenerada para evitar situaciones de deterioro ecológico.
El caso III, o del recurso no renovable, es el que desgraciadamente se produce a nivel mundial, y es el que indica que el número de pinos utilizable
disminuye con el tiempo. Desde luego que esta situación traerá, además de graves deterioros ecológicos, el agotamiento del recurso en un
tiempo futuro.
Comentarios muy semejantes podrían hacerse con respecto a otros recursos biológicos en los que el recurso sobreproducido correspondería
a la generación de una plaga, el renovable al equilibrio ecológico y el no renovable a la extinción del recurso. En este punto es conveniente analizar las etapas de duración que tienen los materiales y el conjunto de actividades que organizan su estancia dentro de la civilización. La discusión de este punto está titulada como
el Ciclo de los materiales.
Ciclo de los materiales
Por lo que respecta a los materiales, la Tierra es un sistema cerrado.
Esto significa que dentro del planeta los materiales deben de cumplir un ciclo constituido por las etapas de su obtención, su utilización, su despojo y su reincorporación al suelo, subsuelo o atmósfera terrestre. La figura 3, muestra esquemáticamente y de manera muy simplificada
el flujo de materiales en las etapas mencionadas. Conviene advertir que cada una de las etapas del ciclo representa una actividad de gran
envergadura que puede llegar a involucrar naciones enteras. Esto permite reconocer que las actividades de la obtención, de la venta o transferencia
del procesamiento y de la utilización de los materiales han sido practicadas a nivel mundial y que por lo tanto han unido hombres,
sociedades y naciones. Simplemente el comercio interno y externo, así como la importación y exportación de materias primas es una actividad
trascendental para la existencia de cualquier país.
Otro aspecto que es importante resaltar de esta figura es que, con sus demandas crecientes de materiales, las sociedades actuales se ven forzadas
a investigar con más diligencia y cuidando todo lo relativo a ella. Asimismo, todas las naciones están obligadas a utilizar de manera más
consciente y racional sus recursos, ya que las repercusiones que producen su mal uso, desperdicio y descuido afecta el orden y equilibrio del planeta.
Queda sobreentendido todas las faenas que componen el ciclo de los materiales activan una gran cantidad de operaciones mercantiles y
tecnológicas que ayudan a impulsar las economías de todo tipo de organización social.
Desde el punto de vista de la producción, intercambio y manufactura de productos y servicios se generan los conceptos de sistema económico
y producto nacional bruto.
RANGEL Nafaile, Carlos E. Los materiales de la civilizaci6n. Colecc. La ciencia. desde México 29. México, SEP-FCE, 1992. p. 9-15.
Todos tenemos alguna vaga idea de lo que es o lo que representa un material. Un concepto intuitivo e inmediato es la aceptación de que un material es la sustancia o elemento utilizado para fabricar un objeto. Otra alternativa es admitir que es la sustancia de la que ésta hecho un objeto. Cualquiera de ambas ideas resulta lógica y aceptable.
Así, es necesario precisar con la mayor claridad el significado que se le atribuye a lo que es un material sin recurrir a la retórica. Definiremos entonces a un material como la porción de materia a la que se le da un uso particular para desarrollar una actividad específica.
De manera llana y resumida, la figura 1, presenta esquemáticamente la convención adoptada en este libro para designar a un material con sus elementos claves. De ella puede sacarse en conclusión que esencialmente son materia y uso los elementos fundamentales para designarlo sin ambigüedades ni confusiones.
Bajo la convención de «(materia) + (uso) = (material)» caben, como ejemplo, la madera destinada a la elaboración de muebles, la arena para preparar concreto, la sal común para condimentar nuestros alimentos, etcétera.
Para todo propósito práctico, se aceptará que la materia existe en nuestro planeta constituida por miriadas de conglomerados microscopios de
átomos y moléculas que forman los cuerpos macroscópicos de sus continentes, océanos y atmósfera.
Como el Planeta Tierra ha sido la única morada de los humanos hasta la fecha, éste ha proveído toda la materia requerida para confeccionar los artefactos de la civilización. Con este propósito, la materia que presenta características de poder ser utilizada dentro del planeta ha sido catalogada como recurso renovable o recurso no renovable conforme a lo que se explica a continuación.
Recursos renovables y no renovables
Para clasificar como recurso renovable o no renovable a la materia utilizable que existe en la Tierra en una cantidad x, al Tiempo t, es
necesario conocer tres elementos importantes:
1) La cantidad original del recurso al momento de empezar su explotación (esta cantidad será designada por Xo);
2) la rapidez de consumo y/o pérdida del recurso (parámetro designado por la literal:b);
3) la rapidez de generación del recurso (parámetro designado por la literal:a).
Con la información contenida en los parámetros t, Xo, a y b puede representarse a X (o cantidad de recurso existente en el planeta al momento t) con expresiones algebraicas que relacionan a las cuatro variables. Por ejemplo, para una definición conceptual sencilla la presentación de una ecuación lineal de X con t es suficiente.
En este caso hipotético la relación lineal queda inequívocamente definida para X como función de t si se conocen también Xo, a y b mediante:
El caso I, o del recurso sobreproducido, sería ideal para las necesidades ecológicas de nuestra Tierra, ya que representaría que el número de
pinos en el mundo se estaría incrementando e indicaría una reforestación con su consecuente beneficio al clima y al abatimiento de la erosión.
El caso II, o del recurso renovable, debería ser el mínimo que la sociedad debería tolerar, ya que significaría que si existe industrialización de los
pinos, la población de éstos sería regenerada para evitar situaciones de deterioro ecológico.
El caso III, o del recurso no renovable, es el que desgraciadamente se produce a nivel mundial, y es el que indica que el número de pinos utilizable
disminuye con el tiempo. Desde luego que esta situación traerá, además de graves deterioros ecológicos, el agotamiento del recurso en un
tiempo futuro.
Comentarios muy semejantes podrían hacerse con respecto a otros recursos biológicos en los que el recurso sobreproducido correspondería
a la generación de una plaga, el renovable al equilibrio ecológico y el no renovable a la extinción del recurso. En este punto es conveniente analizar las etapas de duración que tienen los materiales y el conjunto de actividades que organizan su estancia dentro de la civilización. La discusión de este punto está titulada como
el Ciclo de los materiales.
Ciclo de los materiales
Por lo que respecta a los materiales, la Tierra es un sistema cerrado.
Esto significa que dentro del planeta los materiales deben de cumplir un ciclo constituido por las etapas de su obtención, su utilización, su despojo y su reincorporación al suelo, subsuelo o atmósfera terrestre. La figura 3, muestra esquemáticamente y de manera muy simplificada
el flujo de materiales en las etapas mencionadas. Conviene advertir que cada una de las etapas del ciclo representa una actividad de gran
envergadura que puede llegar a involucrar naciones enteras. Esto permite reconocer que las actividades de la obtención, de la venta o transferencia
del procesamiento y de la utilización de los materiales han sido practicadas a nivel mundial y que por lo tanto han unido hombres,
sociedades y naciones. Simplemente el comercio interno y externo, así como la importación y exportación de materias primas es una actividad
trascendental para la existencia de cualquier país.
Otro aspecto que es importante resaltar de esta figura es que, con sus demandas crecientes de materiales, las sociedades actuales se ven forzadas
a investigar con más diligencia y cuidando todo lo relativo a ella. Asimismo, todas las naciones están obligadas a utilizar de manera más
consciente y racional sus recursos, ya que las repercusiones que producen su mal uso, desperdicio y descuido afecta el orden y equilibrio del planeta.
Queda sobreentendido todas las faenas que componen el ciclo de los materiales activan una gran cantidad de operaciones mercantiles y
tecnológicas que ayudan a impulsar las economías de todo tipo de organización social.
Desde el punto de vista de la producción, intercambio y manufactura de productos y servicios se generan los conceptos de sistema económico
y producto nacional bruto.