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NuEVAS NECESIdAdES, NuEVoS mATERIAlES. loS PolmERoS Y lA NANoTECNoloGA

Ciencias para el Mundo Contemporneo.Gua de recursos didcticos

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Esta unidad didctica pretende una aproximacin

a la evolucin que el ser humano ha ido experi-mentando a lo largo de su existencia en el controlde los materiales Se trata de hacer comprensibleque el progreso en el bienestar de la humanidadest ntima e indisolublemente ligado al progresoen la comprensin de cmo unciona la materia,al dominio de los materiales Los materiales sonlas sustancias que constituyen los objetos tiles

El conceptomateria no suele estar ligado al con-cepto de materiales, y en este sentido es dondeconvendra hacer hincapi en la idea de que lamateria es el mundo material que nos rodea en el

planeta que habitamosConviene aclarar el hecho de que, para que en laactualidad dispongamos de los objetos tecnolgi-cos que orman parte de nuestro entorno cotidia-no, ha sido necesario comprender la estructura dela materia, y que solo cuando hemos llegado acomprender someramente esto es cuando se haproducido el gran salto en la evolucin y variedadde los materiales disponibles

Esto ha sucedido en varios momentos clave de lahistoria de la humanidad, entre los que se pueden

destacar: la Edad del Cobre, la Edad del Hierro, larevolucin industrial del siglo XIX y el desarrollode la electrnica durante el siglo XX

Sin embargo, an no somos conscientes y estees el meollo principal de este tema de que enla actualidad, en este preciso momento, se estproduciendo un espectacular cambio en la con-cepcin del control de los materiales como con-secuencia de la tecnologa que permite la mani-pulacin de la materia a nivel atmico, la nano-tecnologa.

Este cambio, sin lugar a dudas, se estudiar en el

uturo como lasegunda revolucin industrial,y es undamental para comprender que en estosmomentos el ser humano est comenzando aaprender la lgica del uncionamiento de los to-mos Esto est abriendo caminos para la investi-gacin que tienen, y van a tener an ms en eluturo, una trascendencia impredecible, enorme,en la manera de concebir los materiales y, comoconsecuencia de ello, la evolucin de los objetostecnolgicos; y, por extensin, una manera de in-vestigar y concebir la cotidianeidad que no pode-mos hoy predecir, pero que sin duda va a ser muy

espectacularEn esta evolucin hay varios aspectos que con-vendra destacar para que los alumnos compren-dan la complejidad del tema de los materiales:

Seradeseablellegaraentenderquelosmate-riales que necesitamos para abricar cualquierade los objetos que usamos han provenido tra-dicionalmente de lo que podemos obtener enla naturaleza, que lo que realmente hacamoscon ellos (y seguimos haciendo) es procesarlospara modicar su apariencia, su utilidad o para,combinndolos, mejorar sus prestaciones Esto

ha sido as desde el origen de nuestra especieen la Tierra, hasta que hemos comprendido lasrelaciones atmicas, y con este conocimientohemos podido empezar a abricar materialesque no existen en la naturaleza, que no sonuna evolucin de lo que nuestros antepasadosvenan haciendo, sino que son verdaderamen-te nuevos, desconocidos hasta hace muy pocotiempo

La ciencia de los materiales ha logrado mejorar las propiedades de los materiales existente o los ha dotadode nuevas propiedades sicas y qumicas. Los nuevos materiales han revolucionado la construccin, laingeniera, la electrnica, la medicina y toda la industria. Edison

Nuevas necesidades, nuevos materiales.

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Es imprescindible comprender que los mate-riales, al provenir de la materia, es decir, de lanaturaleza, estn ormados por los elementosque la conorman y que estos elementos son losmismos que orman el universo que nos rodea

Esigualmentenecesarioentenderqueestaevo-lucin est estrechamente relacionada con lasherramientas y que estas estn relacionadascon los materiales en una especie de espiral ce-rrada en la que sin herramientas no es posibleinvestigar, y sin investigacin no habra nuevasherramientas En estos momentos, la herra-

mienta que ha hecho posible el gran salto deutilizacin de los nanomateriales ha sido el mi-croscopio de eecto tnel Es conveniente visitarla pgina Web de los premios Nobel, donde sepueden comprobar las aportaciones de muchoscientcos galardonados sobre los materia-les, as como acceder a inormaciones sobre eluncionamiento de este tipo de microscopios ycontrolar uno virtual

Plsticos portodas partes

Separacin RSU Costa RicaRecogida selectiva de materiales

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ndice de contenidos: Nuevos materiales

A Esquema conceptual 295

B Orientaciones para el desarrollo de la unidad 296

C Diagnosis inicial Averqusabesantesdeempezar.Atrveteycontesta 297

D Contenidos 298

Esta unidad didctica la vamos a desarrollar siguiendo los siguientes contenidos especfcos,dentro de los cuales indicamos las actividades que proponemos

1. Los primeros materiales Su evolucin y su clasicacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 A.1.1.Utilizandomateriales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 A.1.2.Explicalasdiferenciasyponejemplosdecadauno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 A.1.3.Consumematerialeshastamorir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 A.1.4.Clasicacindelosmateriales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299

2. Propiedades de los materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 A.2.1.Usamosmaterialesporsuspropiedades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 A.2.2.Conociendolaspropiedadesdelosmateriales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300

3. Materiales naturales Los metales La corrosin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301

A.3.1.Laobtencinyutilizacindematerialesmetlicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 A.3.2.Realizandounapequeainvestigacin.

De qu actores depende la corrosin del hierro? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301

4. Nuevos materiales: los polmeros Clasicacin Plsticos por todas partes . . . . . . . . . 302 A.4.1.Sustituyendomaterialesnaturalesporsintticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 A.4.2.Identicandoyclasicandopolmeros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 A.4.3.Clasicandolosplsticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 A.4.4.Lasprincipalesmateriasprimasdelosplsticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 A.4.5.Caractersticasdelosdiferentestiposdeplsticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 A.4.6.Investigandolosplsticos:Dequplsticosetrata? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 A.4.7.Unvdeo:Elreinodelosplsticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305 A.4.8.Historiadelosplsticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305 A.4.9.Documentobiogrco:Lospionerosdelosplsticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 A.4.10.WebQuest:ElPVCadebate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 4.1. Nuevos materiales: semiconductores, silicio, coltn, fbra ptica . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308 A.4.11.Analizandolosnuevosmaterialesysusaplicaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 4.2. Biomateriales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 A.4.12.Investigandobiomateriales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 4.3. Gestin de residuos de los materiales. Regla de las 3 R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311 A.4.13.Gestionandolosresiduosdelosmaterialesqueutilizamos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311 A.4.14.Quhacerconlaspilasgastadas? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312 A.4.15.Elreciclado:unasegundaoportunidadparalosplsticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313 A.4.16.Gestionandolosresiduosslidosurbanos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314

5. Nanomateriales La nanotecnologa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315 A.5.1.Lananotecnologa:unasegundarevolucinindustrial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315 A.5.2.Historiacronolgicadelananotecnologa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316 A.5.3.BuscandoinformacinenlaWebparacomprenderlarevolucinnanotecnolgica . . 316 A.5.4.Biografasdecientcos:HaroldKrotoyFelipeBrito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317

E Ejemplicacin: Aplicaciones de la nanociencia y la nanotecnologa 318

F Grandes retos de la ciencia Lo que les queda por saber a los cientcos 320

G Autoevaluacin 321

H Para saber ms Bibliograa y Webgraa 322

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A. Esquema conceptual:

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B. Orientaciones para el desarrollo de la unidad

Esconvenienteempezarestaunidadsobrenuevasnecesidades,nuevosmateriales,recordandoqueslamateria,suorganizacinysuspropiedades,parapodercomprendersuclasicacinyevolucin.Asescomollegaremosenelfnal del tema a hablar de nuevos materiales y de las nuevas maneras de abricarlos.

La proyeccin de vdeos didcticos constituye un buen recurso para el desarrollo de los contenidos del tema. Lassimulaciones con ordenador, pequeas animaciones en ash o algunos programas sobre nuevos materiales representan

otro recurso undamental para esta unidad. Los comentarios de textos cientfcos, los artculos de prensa, los textoshistricos y las biograas, junto con las tcnicas de discusin en grupo, permiten adquirir de una manera activa losconocimientos propuestos en el desarrollo de la unidad.

Vdeos en Youtube:SeleccionadosenlalistadereproduccinNuevosMateriales,delcanal:http://www.youtube.com/marnav.

Nuevos materiales; materiales, MATER; materiales asombrosos, materiales inteligentes; memoria de materiales;nanomateriales, nanomedicina, nanociencia, nanotecnologa, Nobel de la nanotecnologa.

Un buen punto de partida puede ser plantear a los alumnos que predigan qu cantidad de material consumirn a lolargo de su vida (agua, papel, sal, piedra, osatos, metales, petrleo, gas, carbn, etc.) y que despus lo comparen conla inormacin que se les suministre. Con ello conseguiremos que se sorprendan, y es una orma muy efcaz de mostrarla importancia de los materiales y la capacidad depredadora del ser humano relacionado con su huella ecolgica.

Los materiales que usamos provienen de la naturaleza. Hay dos procesos de obtencin de los materiales ms sencillosy recuentes: el calor (altos hornos) y la electricidad (electrolisis). Se busca que comprendan la idea de que paraconseguir nuevos materiales es necesario un proceso de manipulacin de la materia y unas herramientas.

Hay un aspecto social en la manipulacin de la materia prima que no se debera pasar por alto. Se trata de la

distribucin geogrfca de las uentes de riqueza. Se ha optado por presentar un tipo de materia prima poco conocidoen su origen, el coltn, pero muy cercano a su vida cotidiana, ya que tanto el niobio como el tntalo que contiene,orman parte de los telonos mviles o videoconsolas que con tanta recuencia utilizan. Los aspectos sociales puedenestudiarse en el sentido de que el control de la materia prima es esencial para el progreso y est indisolublementeligado al desarrollo de los pases en los que se encuentra, propiciando la extensin del colonialismo y muchos conictosmilitares para su control y dominio.

Con excesiva recuencia, la extraccin de materiales no es respetuosa ni con el medio ambiente ni con los habitantesdelaszonasdondeseencuentranlosrecursosquesonexpoliados.Otroaspectofundamentaleslagestindelosresiduos de los materiales que utilizamos y la importancia de reducir el consumo, reutilizar y reciclar.

Paraterminarlaunidad,esimprescindiblequecomprendanlarevolucintecnolgicaquesuponelananotecnologa,sin duda, el uturo tecnolgico. El alumnado debera manejar los conceptos revolucionarios que se presentan en estaparte del tema. Es conveniente comenzar este apartado, para poder comprender la dimensin de los nanomateriales

y la maquinaria a nivel atmico, haciendo un repaso de las medidas de lo muy pequeo. La mayora de los alumnosnocomprendenbienlasdimensionesdelasquesehablaaltratareltemadelananotecnologa.Puederesultartilel visionado de vdeos apropiados que se encuentran en la Web o en las animaciones de El Pas sobre el nanmetro:http://www.elpais.com/grafcos/20080219elpepusoc_1/Ges

Acontinuacin,esnecesarioquecomprendanquelassustanciasconlasquesefabricanlascosasaestenivelson los propios tomos o agrupaciones de tomos, por ello conviene introducir el microscopio de eecto tnel, quenos permite visualizar los tomos, ya que es la herramienta en la que se basa el desarrollo de esta tecnologa. En lapgina Web de los premios Nobel se muestra la evolucin de los microscopios y se puede utilizar un simulador demicroscopio de eecto tnel: http://nobelprize.org/educational_games/physics/microscopes

Debemos destacar el hecho de que el material bsico de esta nueva tecnologa es el carbono. En este sentido, sepuede enlazar con el de los plsticos y con el del acero. El carbono es el elemento clave para el desarrollo tecnolgicoactual, de la misma manera que el hierro o el cobre lo ueron en su momento.

Paranalizar,deberancomprenderquelananotecnologanosllevaaunanuevarevolucinindustrialquetieneunadimensin social que trasciende de la propia ciencia y la tecnologa.

Pelculas recomendadas:

Cario he encogido a los nios, 1991. Dirigida por Joe Johnston. Un cientfco encoge por accidente a sushijos y a sus amigos con su mquina electromagntica encogedora.

Viaje alucinante, 1966.DirigidaporRichardFleischer.Narraunviajeporelinteriordelcuerpohumano,realizadopor un mdico y un submarino miniaturizados, para realizar una operacin.

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C. Dag cal: A ver que sabes, antes deempezar. Atrvete y contesta

A.3. Paa pr la Wb1 Conctate a las Web recomendadas

y realiza un resumen de los aspectosque consideres ms relevantes deltema. Indica algunos tipos de mate-riales, sus principales propiedades yaplicaciones.

Direcciones Web recomendadas:

PortaldeWikipedia:http://es.wikipedia.org

PortalKalipedia:http://www.kalipedia.com/

Busca en Wikipedia o Kalipedia lossiguientes campos: material, metales,EdaddePiedra,EdaddeBronce,Edadde Hierro, cemento, vidrio, silicio,semiconductores, coltn, fbra ptica,nanomateriales, nanotubos.

A.2. Qu ab d l amaral y d laaclga?

1 Qu son los nanomateriales? Cules son sus dimensiones?2 Qu es la nanotecnologa? Qu tipo de materiales utiliza? Cules son los principales instrumentos, herramientaso mquinas que utiliza?

3 Indica algunas de las aplicaciones de la nanotecnologa.

4 La nanotecnologa es una ciencia multidisciplinar. Indica algunas de las disciplinas que intervienen en la misma.

A.1. Rpd a la gu cu1 Nombra determinados periodos de la historia y de la prehistoria con nombres de materiales. En qu poca con

nombre de materiales crees que vivimos ahora?

2 Nombra algunos materiales de uso comn e indica para qu se utilizan.

3 Argumentaqumaterialcreesqueesimprescindibleennuestravidadiaria.

4 Cules crees que han sido los avances tcnicos que nos han permitido crear materiales sintticos, es decir,inventarnuevosmateriales?

5 Explicaelsignicadode estafrase: En elorigendel Universoseencuentra elorigendetodos los materialesconocidos.

6 En qu se dierencian los elementos qumicos, los compuestos y las mezclas? Indica ejemplos de cada uno.

7 Indica los componentes de los materiales ormados por mezclas homogneas o aleaciones: bronce, latn, oronrdico, nitinol, acero.

8 Plsticosportodaspartes.Escribeelnombredealgunosplsticoseindicadiferentesusosypropiedadesdelossiguientes:polietileno(PET),polipropileno(PP),poliestireno(PS),policlorurodevinilo(PVC).

9 Indica algunos problemas ambientales asociados a la produccin de materiales, su transporte, utilizacin y gestinde sus residuos.

10Explica las razones por las que se deben reciclar el papel y el vidrio. Qu se hace con los materiales una vezreciclados?Paraqusirven?

Sistema peridico actual de los elementos

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1. Los primeros materiales.Su evolucin y su clasifcacin

D. ConteniDos

Debes saber que:Los materiales son los componentes de que estn hechos los objetos tiles.

En la naturaleza existen 90 elementos qumicos dierentes, sus tomos tienen todos el mismo nmero atmico,estn clasifcados en la tabla peridica por orden creciente de su nmero atmico y de orma simple o combinada(enformadecompuestosodemezclas)sonlosladrillosoconstituyentesdetodoslosobjetosdelUniverso.

Se conocen 116 elementos en 2009. Se ormaron en el interior de las estrellas, del hidrgeno al hierro; en lasexplosiones de supernovas, los elementos ms pesados que el hierro (26) hasta el Uranio (92); y artifcialmenteen el laboratorio, en reacciones nucleares, los elementos ms pesados que el Uranio (y tambin el tecnecio y elprometio).

Los compuestos qumicos, como el agua o el metano, son sustancias puras que no pueden separarse en sus

elementos por procedimientos sicos (fltracin, decantacin, destilacin, etc.). Las aleaciones son mezclas homogneas realizadas artifcialmente de dos o ms elementos, con el objeto de

mejoraralgunadesuspropiedadesfsicas.As,elbronceesunaaleacindecobreyestao.

Los composites son materiales compuestos por dos o ms materiales de propiedades sicas y qumicas muydierentes, que orman a su vez sustancias muy dierentes como la madera contrachapada, la poliamida, el cementoo el adobe, ormado por barro y paja.

Cada nueva etapa de la evolucin tecnolgica ha trado consigo la incorporacin de nuevos materiales.

En tecnologa resulta adecuado clasifcar los materiales atendiendo a su origen, composicin, estructura ypropiedades.

Las materias primas son aquellos recursos naturales que se emplean en algn proceso posterior de produccino para obtener energa. Segn su uso, pueden considerarse o no materiales.

A.1.1. Ulzad maralResponde a las siguientes cuestiones: Ponejemplosdematerialesdeusocomnque

1 Se utilicen tal como se obtienen en la naturaleza.

2 Paraserutilizados,hayandesufrirtransformacionesdetipomecnico:pulir,triturar,moldear.

3 Se sometan a algn tipo de cambio qumico.

4 Sean completamente sintticos, artifciales.

A.1.2. explca la drca y p jmpl d cada u1 Elementos y compuestos.

2 Compuestos y aleaciones.

3 Aleacionesycomposites.4 Materialesymateriaprima.(Puedencoincidir?).

A.1.3. Cum maral haa mrr1 EnOccidente,actualmente,unniodeclaseacomodadaempiezaaconsumirdeformadesaforadadesdesuna-

cimiento. Si logra vivir hasta los 80 90 aos, indica en una tabla qu cantidad de material consumir a lo largode toda su vida (agua, papel, sal, piedra, osatos, metales, petrleo, gas, carbn, vidrio, plsticos, fbras sintticas,

alimentos,otrosmateriales,energa,etc.).Analizaelpapeldelapublicidad.VisionaelvdeoConsumehastamorir.http://video.google.com/videoplay?docid=-951982801193086340#

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A.1.4. Clafcac d l maral1 Clasifca y coloca en la tabla los siguientes materiales: bronce, protenas, hierro, metacrilato, carbono, cobre, lig-

nina,aluminio,policlorurodevinilo(PVC),hierro,quitina,oro,acero,celuloide,latn,rayn,duraluminio,cidosnucleicos, arcilla, cermica, terracota, porcelana, poliuretano, cemento, celulosa, hormign, vidrio, vitrocermica,papel, polietileno, baquelita, madera, lino, nitrocelulosa, yute, camo, lana, caucho, seda, cuero, caucho vulca-nizado, poliestireno, arseniuro de galio, cuarzo, turmalinas, policarbonatos, metacrilato.

Origen Mineral(Inorgnicos) Metales y aleaciones OroNo metales y compuestos no metlicos Yodo

Origen biolgico(Orgnicos)

Vegetal Algodn

Animal Lana

Sintticos(Articiales)

Polmeros Nailon

Nanomateriales Nanotubos

Elctricos Silicio

Siliconas Silicona

Inteligentes Aleacionesdenquelytitanio

Hbridos Fibra de vidrio con polister

Biomateriales Circona

2 a) Indica cul es la principal dierencia que distingue los materiales de origen biolgico de los materiales deorigen mineral.

2 b) Cita cuatro materiales distintos que estn constituidos por fbras vegetales y tres que estn constituidos porfbras animales, e indica un ejemplo de aplicacin de cada uno de ellos.

3 a) Indica el origen y las propiedades del algodn y de la lana sealando algunas de sus aplicaciones.

3 b) Clasifca los siguientes materiales en metales o aleaciones: cobre, bronce, acero, aluminio, latn y hierro.Indica una propiedad y un uso de cada uno de ellos y, en el caso de las aleaciones, cita los metales que lascomponen.

4 Visiona el vdeo de nuevos materiales en Youtube buscando materiales, Mater o pinchando en ladireccin: http://www.youtube.com/watch?v=jJRQFa49Bok, y realiza un resumen del mismo.

Resumelaimportanciadelosmaterialesqueaparecenenelvdeoycompletalasiguientetabla:

Materiales Propiedades Aplicaciones Ejemplos

Aerogel

Memoria de orma

Siliconas

Ferrouidos

Cermicas tcnicas

Materiales inteligentes

Airbus 380. Fibra de Carbono

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2. Propiedades de los materiales

Debes saber que:

La eleccin de un material determinadopara la abricacin de un objeto depende principalmente de sus pro-piedades.

Cada material tienedeterminados usos porque tiene unas propiedades concretas

Las propiedades electromagnticas, como la conductividad, tienen relacin con la electricidad y los camposmagnticos.

Las propiedades trmicas, como el carcter reractario, responden al calor y a la temperatura.

Las propiedades qumicas, como la resistencia a la oxidacin o a los cidos, dependen de la manera en quereacciona el material con otras sustancias.

Las propiedades pticas, como la transparencia, se referen a sus interacciones con la luz.

Las propiedades mecnicas describen el comportamiento del material rente a las uerzas. Las principalespropiedades mecnicas de los materiales son:

Dureza:Resistenciadeunmaterialaserperforadoorayado. Tenacidad:Capacidad de un material de no deormarse ni romperse al aplicarle una uerza.

Plasticidad:Capacidad de un material de deormarse por una uerza y conservar la nueva orma.

Elasticidad:Capacidad de un material de recuperar su orma original al cesar la uerza que lo deorma.

Ductilidad:Capacidad de un material de experimentar grandes deormaciones en ro sin romperse.

Maleabilidad:Capacidad de un material de surir una deormacin plstica sin roturas.

A.2.1. Uam maral pr u prpdad

El vidrio se utiliza en puertas y ventanas porque es transparente, el cobre se utiliza para abricar cables elctricosporque es un buen conductor de la electricidad... Del mismo modo, enumera todas las razones posibles para explicarpor qu se usa:

1 El acero para abricar herramientas.2 El caucho para neumticos de automviles.3 El aluminio y sus aleaciones para la industria aeronutica.4 El nquel y el cromo para recubrir objetos de hierro (niquelados, cromados, etc.).5 El cemento en la construccin.6 El papel para escribir.7 El lquido anticongelante para los circuitos de rerigeracin de coches.

A.2.2. Ccd la prpdad d l maral

1 Consulta la escala de dureza de Mohr, de 1 a 10, e indica en dicha escala el materialms duro y el ms blando.

2 Indica algunas propiedades de los siguientes materiales y seala para qu se sueleutilizarcadauno:a)Oro,b)Silicio,c)Carbn,d)Calcita,e)Cuarzo,f)Hierro,g)Gasolina,h)Grato,i)Diamante,j)Papel,k)Fueloil,l)Gasnatural,m)Polietileno,n)Metacrilato,)Silicona.

3 Selecciona cinco objetos de tu entorno y para cada uno de ellos indica: a) De qumaterialomaterialesesthecho;b)Porqucreesqueseutilizadichomaterial;c)Siconoces la existencia de otros materiales que se puedan utilizar para el mismo objeto.

Acelerador LHC-CERN

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3. Materiales Naturales. Los Metales. La Corrosin

Debes saber que:

Los metales y sus aleaciones son materiales de origen mineral que estn ormados por uno o mselementos metlicos

Losmetalespurosraravezpuedenobtenersedirectamentedelanaturaleza.Paraaislarlosapartirdelosmineralesque los contienen, se utilizan complejos proceso de trasormacin que suponen un gran consumo de energatrmica (metalurgia) o elctrica (electrolisis).

Las propiedades ms importantes de los metales son: dureza, buena conduccin del calor y la electricidad, granresistencia mecnica, ductilidad, maleabilidad, se pueden trabajar por procesos de undicin en moldes paraormar barras, laminas, tubos, perfles, hilos, limaduras y son cilmente reciclables.

Un inconveniente para su utilizacin es su tendencia a la corrosin. Excepto algunos metales nobles, como el oroy la plata, la mayora se oxida rpidamente en presencia de oxgeno atmosrico en ambientes hmedos y salinos,

ormando xidos y perdiendo as sus propiedades.

A.3.1. La bc y ulzac d maral mlc1 Indicalaspropiedadesdelosmetalesquehacenquetengantanimportantenmerodeaplicaciones.Ponejemplos

e indica grupos de objetos en que se utilicen los metales en la actualidad.

2 Explicaenquconsistenlosprocesosdemetalurgia,siderurgiayelectrolisisparalaobtencindemetales.Ponejemplos de cada uno de ellos.

3 Porqumotivospuedesermsventajosoelusodeunaaleacinenlugardeldeunmetalpuro?

4 Indica en qu consiste la corrosin y explica cmo proteger algunos metales, como el hierro, de la corrosin.

A.3.2. Ralzad ua pqua vgac.D qu acr dpd la crr dl hrr?1 Qu es la corrosin del hierro?

2 Qu importancia o relevancia tiene el estudio o investigacin de este problema?

3 Indica, a modo de hiptesis, qu actores o la presencia de qu sustancias avorecen la corrosin del hierro.Recuerdaqueparaestudiarunfenmeno,lasvariables,estasdebencontrolarsevarindolassolodeunaenuna.

4 Disea experiencias que te permitan comprobar las hiptesis emitidas. Indica el material necesario y el procedi-miento a seguir.

5 Si nuestras hiptesis principales han sido que el hierro se oxida mucho ms cilmente en presencia de oxgeno,humedad (vapor de agua), salitre (sal comn) y en medio cido, y que se evitara la corrosin protegiendo el hierro

de dichos actores, es decir, sin oxgeno o agua, sin medio salino o en medio bsico, recubrindolo de pintura obarniz o en contacto con un metal ms activo, cmo comprobaras todas estas suposiciones? Indica el procedi-miento que hay que seguir paso a paso.

6 Tras el visto bueno del proesor, realiza las dierentes experiencias controlando las variables de una en una y recogelos resultados obtenidos en una tabla como la siguiente:

Experiencia-Tubo Descripcin Hiptesis Observaciones Conclusin

1

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3

4

7 Realizauninformecontodoelprocesodesdeelanlisisdelproblemahastalaemisindehiptesis,losdiseosexperimentales realizados y las conclusiones encontradas.

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4. Nuevos Materiales: Los Polmeros.Clasifcacin. Plsticos Por Todas Partes

Debes saber que: AprincipiosdelsigloXXsehanempezadoasustituirmasivamentemuchosmaterialesdeorigennaturalporma-

teriales artifciales o sintticos, creados por la mano del hombre y la mujer.

Un polmero es una macromolcula compuesta por largas cadenas, en las que se repite una unidad menorllamada monmero.

Los polmeros se pueden clasicar:

Segnsuorigen,en naturales, artifciales (se obtienen modifcando los naturales) y sintticos (resultado deldiseo y abricacin humana).

Segnsuspropiedadesfsicas, en elastmeros, plsticos y duroplsticos.

Segnsurespuestaalatemperatura,en termoplsticos y termoestables.

La materia prima de los polmeros es el petrleo, que se somete a un proceso de destilacin raccionada y decracking para la separacin de sus componentes.

A.4.1. suuyd maral aural pr c

1 Indica qu materiales sintticos o artifciales sustituyen actualmente, en algunos de sus usos, a los siguientes ma-teriales de origen natural:

a) corcho b) vidrio c) seda d) algodn e) chapa de madera ) piel g) aluminio.

A.4.3. Clafcad l plc

1 Indica cmo se clasifcan los polmeros, denominados incorrecta-mente plsticos, segn dierentes criterios de clasifcacin:

a) En uncin de su origen

b) En uncin de sus propiedades.

c) En uncin de su respuesta a la temperatura.

A.4.2. idfcad y clafcad plmr

1 Qu son los polmeros y qu relacin tienen con los monmeros de los que derivan? Explica un ejemplo en el quese muestre dicha relacin. Indica qu es la polimerizacin y sus dierentes tipos.

2 Explica las dierencias entre polmeros naturales, artifciales y sintticos, y pon un ejemplo aclaratorio de cada unode ellos.

3 VisionaelvdeoPolmeros,http://www.youtube.com/watch?v=FNUuONT4BDk&feature=fvw, y realiza un resu-men del mismo, indicando los principales tipos de polmeros y las caractersticas de cada tipo.

4 Haz una tabla de los plsticos termoplsticos y compltala con los siguientes apartados:

Componentes Propiedades Tipos Aplicaciones

Polietileno

PoliestirenoPolivinlicos

Metacrilato

Durante un milln de aos aproximadamente, desde suaparicin sobre la Tierra, los seres humanos han utilizadoundamentalmente cinco materiales para abricar utensilios yobjetos: madera, piedra, hueso, cuerno y piel. A estos mate-

riales se incorporaron otros durante la revolucin neoltica:la arcilla, la lana, las fbras vegetales y algunos metales. Hayque esperar a fnales del siglo XIX para obtener los primerosmateriales sintticos o artifciales, los polmeros, llamadosplsticos

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A.4.4. La prcpal mara prma d l plc1 Explica el esquema conceptual y realiza un resumen

escrito donde recojas las dierentes partes del mismo.

2 Haz un esquema de la destilacin raccionada delpetrleo indicando las racciones que se obtienen.

3 Cul es la raccin de petrleo que se utiliza en la

abricacin de plsticos?4 Indica qu porcentaje del petrleo de las refneras utiliza

laindustriadeplsticos.Porcadatoneladadepetrleoque llega a las refneras, cuntos kg se utilizan paraproducir plsticos?

5 Realizaundiagramadebarrasodesectorescirculares,utilizando excel u otra herramienta inormtica, querecoja los dierentes productos que se obtienen delpetrleo

6 Qu dierencias hay entre la destilacin raccionada del petrleo y el cracking del petrleo?

7 Explica qu son los plsticos. Qu signifca el prefjo poli que precede al nombre de la mayora de los plsticos?

8 Crees que la utilizacin de plsticos rente a otros materiales ahorra energa?

9 Realizaunatabladonde,despus de buscar inormacin, recojas las caractersticas y aplicaciones de los plsticosque aparecen en el esquema.

Visiona el vdeo Plsticos,parte1:http://www.youtube.com/watch?v=qx60D4a25p4&eature=related

A.4.5. Caracrca d l dr p d plc1 Sugiere una manera de explicar a tus compaeros

el mecanismo qumico de la adicin y lacondensacin. Usa el modelo de bolas o clics,

o la analoga de personas enlazadas.Dependiendo del tipo de cadena que ormanlas macromolculas, los plsticos se puedenclasifcar en:termoplsticos, termoestablesy elastmeros Explica sus dierencias.

2 Escribe las caractersticas de los dierentestipos de plsticos.

3 Explica la estructura molecular de los dierentestipos de plsticos y escribe debajo de cada unael nombre que recibe.

Estructura 1: Estructura 2: Estructura 3:

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A.4.6. ivgad l plc. D qu plc raa?

Recorta pequeos trozos de distintos plsticos. Con la ayuda del esquema siguientepuedesidenticaralgunosdelostermoplsticos.Paraellonecesitasrealizarlasexperien -cias que se te indican a continuacin anotando las observaciones en una tabla.

1 Calienta un clavo metlico en la llama de un mechero.

2 Aprieta el clavo contra el plstico y observa si se unde. Los termoplsticos se

ablandan con el calor y, cuando se enran, vuelven a endurecer.3 Contina clasicando solamente los termoplsticos

4 Introduce el trozo de plstico en un recipiente conagua y observa si ota ono.Laotacindelplsticodependedequesudensidadseamayor(comoelPVC,acrlico o polister) o menor que la del agua (como el polietileno o el polipropileno).

5 Acerca el plstico a la llama de un mechero de alcohol o de una cerillaObservasiardefcilmenteonoy,encasoarmativo,silallamaeshumeante.Lasltimas observaciones debes realizarlas en una campana de gases (o bien en un lugarmuy aireado), ya que algunos de los gases que se desprenden son txicos.

1 Dados distintos trozos de plsticos, clasicalos siguiendo los criterios de clasifcacin del diagrama de ujo.

2 Dequtipodeplsticosetrata?Sehundeenelagua,ardeconllamaamarillaquehumeaydaunhollnnegro.

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Hrma saudgr(1881-1965)

A.4.9. Dcum bgrfc: l pr d l plc1 Los plsticos son compuestos qumicos con orma de cadena, conocidos qumicamente como polmeros. Se

producen agregando al monmero (unidad bsica estructural del polmero) un iniciador con radicales libresy sustancias modifcadoras. Los plsticos tienen cada vez ms aplicaciones en los sectores industriales y deconsumo, en empaquetados, envases, en materiales aislantes, en construccin y en multitud de objetos.

GUA DE LECTURA: Documento biogrco

1 LeeeldocumentobiogrfcoLosplsticosyrealizaun esquema que recoja las ideas fundamentales delmismo.

2 Despus de leer el documento biogrfco, elige unode los cientfcos que aparecen, busca la inormacinnecesaria y completa sus aspectos biogrfcosutilizando la fcha y los documentos de apoyoentregados por el proesorado.

3 Despus de leer la biograa del cientfco, completa

lasiguientecha.Buscalainformacinnecesariayutiliza los documentos de apoyo entregados por elproesorado.

FICHAS GUA PARA EL ANLISIS BIOGRFICOa) Introduccinb) Perlbiogrcoc) Formacin cientfcad) La ciencia y la sociedad de su pocae) Aportacionesalaciencia) Relacionesconsuscontemporneosg) Aplicaciones tecnolgicas e implicaciones sociales

h) Seleccin de textos originales para su comentarioi) Documentos de apoyoj) Bibliografa.

Qumico alemn, demuestra que los polme-ros son grandes molculas o macromolculas,ormadas por largas cadenas de unidades quese repiten.

En 1920 establece la estructura molecular delos polmeros.

El qumico alemn Her-

mann Staudinger recibiel Premio Nobel de Qu-mica en 1953 por susdescubrimientos en esecampo, sus estudios so-bre las macromolculas ylos polmeros, que contri-buyeron al desarrollo dela Biologa Molecular y laindustria de los plsticos,respectivamente.

Jh Hya (1837-1920)

En 1868 se inventa elceluloide.

El inventor estadouni-dense John Hyatt in-venta el celuloide, unplstico sinttico pro-ducto de la mezcla denitrato de celulosa tra-

tada con una mezclade alcanor y alcohol.

L Hdrk Baklad(1863-1944)

En 1906 comienza lasntesis de los plsticos

modernos.El qumico estadouniden-se Leo Hendrik Baekeland,de origen belga, desarro-lla un grupo de plsticostermoestables o resinassintticas, comerciali-zados ms tarde con elnombre de baquelita

Frz Kla (1880-1934)En 1912, el qumicoalemn Fritz Klatte hizoreaccionar un poco deacetileno con cido clor-hdrico (HCl). Esta reac-cin produce cloruro devinilo, pero en aquellapoca nadie saba quhacer con l, as quelo dejo en un estante

donde con el tiempo sepolimeriz.

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A.4.10. WbQu: el clrur d plvl (PVC) a dba.Cul u prpdad y para qu ulza?Cul u plgr y cm ga u rdu?

1 INTRODUCCIN: Lapalabraplsticoderivadelgriegoplastikosquesignicacapazdesermoldeado.Sinembargo, actualmente designamos con el nombre de plstico un conjunto de materiales que se obtienen altransormar ciertas sustancias naturales o por sntesis industrial.

Trasunintensodebate,elParlamentoEuropeovotabaafavordelasustitucindelclorurodepolivinilo(PVC),por considerarlo un material txico y peligroso.

2 TAREA: Debes realizar un trabajo monogrco, en pequeo grupo, en ormato escrito y audiovisual, sobre lostemas propuestos, que te permita contestar las actividades nales

Con los temas propuestos, debes elaborar un inorme o presentacin sobre los aspectos que consideres msdestacablesdelPVC,enformatodeWordoenPowerPoint,paracolgarenInternet,queincluyafotografas,grfcos, animaciones y secuencias de vdeo, etc. En l has de recoger la composicin, abricacin, propiedades,utilizacineimportanciadelPVCyelimpactoambientaldelmismo,susventajaseinconvenientesylasrazonesde su toxicidad y su sustitucin por otras sustancias.Comentalafrase:Nohaysustanciastxicassinodosistoxicas.

3 PROCESO: Se ormarn grupos de unos 4 alumnos y alumnas. Cada grupo tendr los siguientes roles: qumicos,ingenieros industriales, economistas y expertos en medio ambiente. Las actividades se deben repartir por igualentre los componentes del grupo.

Cada miembro del grupo buscar la inormacin de lo que se le haya asignado en los tipos de uentes indicadas:Web y bibliograa. Esta inormacin se ir recogiendo de orma ordenada para su posterior elaboracin y paracompartirla con el resto del grupo en una presentacin-exposicin.

Se harn tantas puestas en comn como sean necesarias y, en ellas, cada miembro del grupo expondr al restode los compaeros los resultados de su bsqueda particular y se decidir de orma conjunta qu inormacin(tanto grfca como textual) pasa a ormar parte del trabajo y cul se desecha. La actividad fnal consistir en unapresentacin-exposicindeltemaapoyadaenlautilizacindePowerPointyenlacualcadamiembrodelgrupotendr una intervencin individual. La duracin total de la exposicin de cada grupo ser de unos 20 minutos.

4 RECURSOS: Consulta libros de la biblioteca, prensa y revistas, y visita las siguientes pginas Web:

Inormacin sobre el PVC: Amiclor Asociacin de usuarios y trabajadores de la qumica del clorohttp://www.amiclor.org/opciones/ino_pvc.shtml

Campaas de Green Peacehttp://archive.greenpeace.org/toxics/reports/restrictions_espanol.pd

Policloruro de vinilo Departamento de Ciencia de polmeros de la Universidad de Misisipihttp://pslc.ws/spanish/pvc.htm

Macrogalleria El maravilloso mundo de los ciberpolmeros La ciencia de los polmeroshttp://pslc.ws/spanish/index.htm

Todo sobre el PVC Foro Ibrico del PVC: http://www.plasticos-pvc.org/

Fundacin de plsticos y medio ambientehttp://www.plastunivers.com/Tecnica/Hemeroteca/ArticuloCompleto.asp?ID=3303

Productos plsticos de Repsol Qumicahttp://www.interempresas.net/Plastico/FeriaVirtual/ProductosDeEmpresa.asp?IDEmpresa=8086

Portal de plsticos: http://www.plastunivers.es/

5 EVALUACIN: Evaluaremos la Memoria-Inorme (escrito) con un 55% de la califcacin fnal, as como laPresentacin-Exposicin(oral) con un45% de lacalicacinnal.Seevaluarn los siguientesaspectosen lamemoria: la seleccin y organizacin de la inormacin, la redaccin, el ormato de presentacin del trabajo y elesuerzo. En la exposicin oral valoraremos: la comprensin del tema y el vocabulario empleado, diapositivas yesquemas, utilizacin del tiempo. Se puede realizar una matriz de evaluacin o rbrica.

6 CONCLUSIONES: Una vez realizada esta WebQuest, las alumnas y alumnos han adquirido los conocimientos

sufcientes para comprobar que el plstico en la vida actual es necesario, como tambin es necesario su usoracionalizado, adems de la importancia que tiene el reciclado y su impacto sobre el medio ambiente.

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4.1. Nuevos materiales: semiconductores,silicio, coltn, fbra ptica

Debes saber que:Los nuevos materiales son productos de nuevas tecnologas ruto del desarrollo de la qumica y la sicaaplicada, de la ingeniera y de la ciencia de los materiales. Se han diseado para responder a nuevas necesidadeso a alguna aplicacin tecnolgica.

ElrpidoprogresodelaelectrnicadurantelasegundamitaddelsigloXXseexplicaporelrefuerzomutuoentrelainvestigacin de materiales y su aplicacin industrial prctica en reas tan distintas como la ingeniera, la medicina,la construccin, las telecomunicaciones o la inormtica.

Los avances de la sica y la aparicin de la electrnica combinada con los progresos de la ciencia de los materialeshan dado lugar a circuitos elctricos y electrnicos muy reducidos capaces de controlar seales elctricas demuy baja intensidad, gracias a nuevos materiales elctricos como:

Semiconductores:Materiales como el silicio, galio o selenio, arseniuro de galio, etc., cuya resistencia al paso dela corriente depende de actores como la temperatura, la tensin mecnica o el grado de iluminacin que se aplica.Con ellos se abrican microchips para ordenadores y circuitos de puertas lgicas.

Superconductores:Materialescomoelmercuriopordebajode4Kdetemperatura,nanotubosdecarbono,aleaciones de niobio y titanio, cermicas de xidos de itrio, bario y cobre, etc., que al no oponer resistencia alpaso de la corriente elctrica, permiten el transporte de energa sin prdidas.

Piezoelctricos:Materiales como el cuarzo, la turmalina, cermicas y materiales plsticos especiales, dotados deestructuras microcristalinas, que poseen la capacidad de transormar la energa mecnica en elctrica y viceversa.Se utilizan como sensores y actuadores en dispositivos electrnicos como relojes, encendedores, micronos,radares, etc.

Otrosnuevosmaterialesson:

Siliconas:Polmerosenlosquelascadenasestnformadasporsilicioenlugardecarbono.Sonmaterialesmuyexibles, ligeros y moldeables. Son aislantes del calor y de la electricidad y no les aectan ni el agua, ni las grandesvariaciones de temperatura. No suren rechazo en tejidos vivos. Se usan para abricacin de revestimientosexteriores, tapar y sellar grietas, abricacin de prtesis e implantes, material quirrgico, ciruga esttica, etc.

Elcoltn: ormado por dos minerales, la columbita y la tantalita, de los que se extraen el tntalo y el niobio,metales necesarios para la abricacin de microprocesadores, bateras de mviles, componentes electrnicos,aleaciones de acero para oleoductos, centrales nucleares, etc. El 80% de las reservas conocidas se encuentra enlaRepblicaDemocrticadelCongo.Porellohayenestareginunaampliazonadeconictoydeguerrasporelcontrol de las minas de diamantes, oro, uranio y coltn.

Labraptica:son fbras constituidas por un ncleo central de vidrio muy transparente, dopado con pequeascantidades de xidos de germanio o de soro, rodeado por una fna capa de vidrio con propiedades pticas

ligeramentediferentes.Atrapanlaluzqueentraenellasylatransmitencasintegramente. Materialesinteligentes,activosomultifuncionales: materiales como los recubrimientos termocrmicos,

capaces de responder de modo reversible y controlable a dierentes estmulos sicos o qumicos externos,cambian de color segn la temperatura, en caso de incendio, movimientos, esuerzos, etc. Se utilizan comosensores, actuadores, etc. en domtica y sistemas inteligentes de seguridad

Materialesconmemoriadeforma:materiales como las aleaciones metlicas de nquel y titanio, variedadesdepoliuretanoypoliestirenocapacesderecordarladisposicindesuestructuraespacialyvolveraelladespusde una deormacin. Se utilizan en sistemas de unin y separacin de alambres dentales para ortodoncia,pelculas protectoras adaptables y vlvulas de control de temperatura.

Materialeshbridos: materiales ormados por una fbra y una matriz, como fbras de vidrio y de carbono conuna matriz de polister o matriz metlica o de cermica. Son materiales ligeros y de gran resistencia mecnicay altas temperaturas, utilizados en la industria aeronutica y de embarcaciones, en motores y reactores deaviacin.

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A.4.11. Aalzad l uv maral y u aplcac1 Explicalarelacinexistenteentrelosnuevosmaterialesylasnuevastecnologas.Pondespusunejemploutilizando

un material concreto.

2 Indica las propiedades de los nuevos materiales elctricos y sus principales aplicaciones.

3 Qu propiedades ha de tener un material para que pueda clasifcarse como material inteligente? Y para quetengamemoriadeforma?Paraquseutilizacadaunodeellos?

4 Explica cmo se obtiene un material hbrido y qu dierencias existen entre este tipo de materiales y lasaleaciones.

5 Indica en qu consisten las propiedades semiconductoras del silicio y sus principales aplicaciones.

6 Indicalascaractersticasypropiedadesdelcoltn.VisionaelvdeoElcoltnenhttp://www.youtube.com/watch?v=ILBPxBzbb_0&eature=related y haz un resumen del mismo, indicandosus principales aplicaciones y su importancia econmica.

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4.2. Biomateriales

Debes saber que:

Los biomateriales son materiales inertes para el organismo, que pueden emplearse en el cuerpohumano, sin rechazo, para sustituir un rgano o un tejido daado o para cumplir una uncin.

(Se emplean como biomateriales el titanio y sus aleaciones, el platino y sus aleaciones con iridio, las cermicasbiomdicas, materiales bioinertes como la circona, materiales superfcialmente activos como la hidroxiapatita,materiales cermicos reabsorbibles, algunos osatos y xidos para rellenar huesos, polmeros como el polimetilmetacrilato, materiales de matriz cermica y fbras para ortopedia.

(Se emplean en implantes de cadera, implantes dentales, marcapasos, puntos de hilo reabsorbibles, vlvulas parael corazn, hilos intraoculares.

Los biomateriales no producensustancias txicas ni deben causar reaccionesbiolgicas adversas.

A.4.12. ivgad bmaral1 Buscainformacinsobrelosbiomaterialesmsutilizadosqueseempleanencomponentesimplantadosenel

cuerpo humano indicando sus caractersticas y aplicaciones:

a) metales como el titanio y el platino o sus aleaciones, b) fbra de carbono, c) cermicas biomdicas como lascirconas, d) cermicas reabsorbibles, como algunos osatos y xidos, e) materiales polimricos como el polimetilmetacrilato.

2 Realizaunaencuestaentrelaspersonasdetuentorno,familiaresovecinos,yrecogeenunlistadolasquetenganalgunas piezas de biomateriales en sus cuerpos (implantes dentales, implantes de cadera, muelles en vasos sangu-neos, clavos en los huesos, marcapasos, etc.).

3 BuscainformacinenlaWikipedia:http://es.wikipedia.org/wiki/Marterial_biocompatible

Implantes con

biomateriales

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4.3. Gestin de residuos de los materiales.Regla de las 3 R

Debes saber que:El ciclo de vida son las dierentes etapas que recorrer un material desde su obtencin hasta el fnal de la vidatil de los objetos de los que orma parte.

En la gestin ambiental de los materiales hay dos etapas crticas en las que los impactos ambientales son msrelevantes: el proceso de obtencin y la conversin en desechos.

La regla de las 3 R, bsica en la gestin de los residuos, es Reducir el consumo, Reutilizar y Reciclar.

Porreglageneral,elreciclajeresultamseconmicoymssencilloqueelprocesodefabricacinoriginal.

Los procesos de reciclaje deben cumplir las siguientes condiciones:

Recuperacin: Los materiales reciclables se han de poder separar y reciclar con acilidad.

Transormacin: Deben poder convertirse en materia prima mediante procedimientos econmicos y con pocoimpacto ambiental.

Consumo: El material reciclado debe tener las propiedades y caractersticas del material sintetizado por primeravez.

Los envasesconstituyen una buena parte de los residuos slidos urbanos.

A.4.13. Gad l rdu d l maral quulzam

1 Explica por qu motivos deben tenerse en cuenta los ciclos de vida de los materiales, desde el momento de sudiseo.

2 Explicalaregladelas3Ryculdeellasgeneramenosresiduosyesmsambientalmentesostenible.

3 Explica cmo se acilita la recuperacin de los materiales reciclables de los residuos slidos urbanos.

4 Los envases y embalajes tienen un ciclo de vida muy corto y en ellos debe aparecer un etiquetado sobre las condi-ciones de reciclaje. Explica el signifcado de los smbolos siguientes:

5 La mayor parte de los envases son elaborados con materiales sintticos y de un solo uso.Qu ventajas e inconvenientes ves en ello? Qu te parece la cultura del usar y tirar?

6 Examina envases y embalajes de 20 tipos de productos distintos y anota:

a) Cuntos tienen una ecoetiqueta respecto del total? b) Cuntos han obtenido unpunto verde?c) Cuntos aconsejan que se recicle el envase? Qu porcentaje representa cada uno deellos?

Animacin Inograa Los residuos slidos urbanos La regla de las 3 R:http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/urbano/2002/11/27/140010.php

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A.4.14. PRoBLeMA. Qu hacr c la pla gaada?1 Quhacesconlaspilasgastadasdetuwalkman,discman(CD),radio,relojocalculadora?

2 Qu sustancias crees que contienen las pilas y qu consecuencias tiene su ver-tido sobre el medio ambiente?

3 Buscainformacinbibliogrcasobrelanaturalezafsicayqumicadeunapilay sobre los tipos de pilas que existen en el mercado. Sustancias que contieneny sus eectos para el medio ambiente. Sabes qu pilas pueden ir a la basura ycules no?

4 Haz un recuento de aparatos de uso diario que necesitan para su uncionamien-to las pilas, del tipo que sean.

5 En un solo ao se comercializan en Espaa unos quince millones de pilas botn.Sienlacampaade1994serecolectaron1.700.00pilas(unos3.800kilosdeellas),calcula: a) El porcentaje depilas desechadas o no recogidas y los kilos que las mismas supondran.

6 Sabiendo que una sola pila botn puede contaminar hasta 600.000 litros de agua si acaba en el mar o en lasaguas subterrneas de pozos o galeras, vale la pena controlar su uso y su posterior devolucin?

7 Recogidatodalainformacinanterior,elaboraunpsterexplicativosobreelproblemadelabandonosincontrolde las pilas, resaltando los principales problemas, para exponerlo al resto de compaeros y compaeras.

8 Propnsolucionesinmediatasquesepodranrealizarennuestroinstitutoparaevitarestafuentedecontaminacin.9 Averiguasiexistealgunaempresaoentidadocialqueseencarguedelreciclajedelaspilasusadas.Conocesla

red regional de recogida selectiva de pilas?

10Elabora sugerencias para mejorar la recogida de las pilas usadas y disea una campaa inormativa so-bre el problema de recogida de pilas gastadas en nuestro centro y barrio con la colaboracin de otrasentidades ciudadanas, asociaciones de vecinos, etc. Elabora una carta dirigida a los vecinos y propn iniciativasposibles.

11Qu piensas ahora de las pilas como contaminantes? Crees que vale la pena molestarnos en la recogida parasureciclaje?Qupensabasalprincipio?Revisatusideasyrespuestasalempezareltemaycompralasconlasactuales.Quhasaprendido?Cmolohasaprendido?Qutequedaporaprender?Porqu?Quvasahacer para conseguirlo? Qu ayudas necesitas?

12Ademsderecogerparasureciclajelaspilasgastadas,quotrascosaspodramoshacerparamejorarelmedioambiente?SabesenquconsistelaregladelastresR?

DOCUMENTO DE APOYO: TIPOS DE PILAS Y SUS DESTINOS

Cmo son? Cmo se reconocen?Elementostxicos

Nombre de la pilaDndedepositarlas?

Pequeas,redondas,planas ymetlicas

Llevan escrito Hg, Mn,Li, Cd

Mercury, cadmium, Litium

MercurioCadmioLitio

Pilas botnLas de litio son planas de mayortamao. (En relojes de cuarzo,calculadoras, cmaras de oto yvdeo, juegos electrnicos)

Contenedoramarillo

Cilndricas ocon ormade caja, detamao ms omenos grandey con coloresen el envoltorio

Llevan escrito recargable,Ni-Cd. Rechargeable Cadmio Pilasrecargables/acumuladores(Ni-Cd) ContenedorespeccoLlevan escrito alcalina,alkaline,Alkali-manganeso

MercurioPilasAlcalinas

Contenedorespecco

No mencionan nada de loanterior, son multiuso

NingunoPilassalinas(Carbn-Cinc)

Bolsa de basuranormal

Llevan escrito 0% Hg 0%CdNo mercury added

NingunoPilasverdes

Bolsa de basuranormal

Aparatosgrandes, de

carcasa negraplstica

No llevan marcasespecfcas.

(Suelen ser recargables enla red elctrica)

DiversosBaterasdetelfonosmvilesy

de cmaras de vdeo

Contenedor

especco

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A.4.15. el rcclad: ua guda prudad para lplc

La utilizacin masiva de materiales plsticos plantea serios problemas ambientales en las sociedadesindustrializadas Su poca biodegradabilidad avorece su utilizacin durante largos periodos de tiempo,pero diculta su eliminacin y se acumulan en grandes cantidades en descampados y en vertederosdurante aos

El reciclado de plstico es una buena solucin, pero requiere la recogida selectiva en los hogares1 Qu ventajas o benefcios tiene separar en el hogar los plsticos del resto de la basura?

2 Qu otras medidas a avor del medio ambiente, adems del reciclado, se pueden aplicar para gestionar losresiduos plsticos?

3 Qu dierentes ormas de reciclado de los plsticos conoces?

4 Explica y analiza las distintas etapas del reciclado de plstico que aparecen en el grfco.

5 Buscainformacinsobrelautilizacindelosplsticosrecicladosenlaproduccindeenergayrealizauninformesealando ventajas e inconvenientes de la utilizacin de los residuos plsticos para dicho fn.

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6 Cdigos de los tipos de plsticos empleados en la abricacin de envases

Los plsticos reciclables ms utilizados tienen asignado un logotipo (un tringulo con lechas)acompaado del cdigo numrico o sus siglas. Cada plstico tiene un cdigo distinto que ayuda aidentifcarlo cuando se realiza una separacin manual.

Plsticos Cdigo de identifcacin

1 PET 2 PEAD 3 PVC

Polietilenteretalato Polietileno de alta densidad

4 PEBD 5 PP 6 PS

Poliestireno

A.4.16. Gad l rdu ld urba (RsU)1 Identicacin de plsticos reciclables

a) Entra en un supermercado y busca el cdigo que identifca el plstico de diez envases (tarrinas, botellas o bolsas).El orden de los nmeros indica la mayor o menor acilidad para el reciclado.

b) Preparaunatablaenlaqueconsteeltipodeproductoenvasado,elcdigoqueloidenticayelnombredelplstico.

c) Ponedencomnlosdatosaportadosindividualmenteyconstruidundiagramadebarrasconlosresultadosglobales, expresados en porcentaje, incluidos los plsticos sin codifcar.

d) Saca conclusiones y realiza un inorme a partir de los resultados obtenidos.

2 Lee la inormacin relativa a la gestin de los residuos slidos urbanos en la siguiente direccin:http://www.uned.es/biblioteca/rsu/pagina3.htm. Haz un breve resumen de la misma

3 Busca en Internet y analiza el Plan Nacional Integrado de Residuos (PNIR) 2007-2012 Este es un docu-mento muy amplio elaborado por el Ministerio de Medio Ambiente Analiza la situacin actual de losresiduos peligrosos, los objetivos que se marcan, las medidas previstas y los aspectos econmicos delmismo Exponed los resultados por grupos El documento se puede descargar en la direccin de Internethttp://www.mma.es/secciones/calidad_contaminacion/residuos/planifcacion_residuos/pd/borradorpnir_anexo2.pd.

4 La teora de las tres erres se puede aplicar al papel y al cartn perectamente Como sabes, consisteen los tres principios bsicos de la gestin eciente de los residuos y que, por este orden, son: reducir,reutilizar, reciclar Indica algunos procesos cotidianos en que se pongan en prctica cada una de estas

erres Explcalos y pon ejemplos aclaratorios5 Elaborad por grupos un Manual de buenas prcticas para el reciclaje del papel con medidas con-

cretas para aplicar en domicilios o centros de trabajo

6 Explica en qu consiste el ciclo de vida de un material

7 a) De qu etapa del ciclo de vida de un material orma parte el reciclaje?b) En qu consiste el reciclaje? Cul es su objetivo? Qu ases comprende?

Completa la tabla

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A.5.2. Hra crlgca d la aclga

Fecha Acontecimiento

1940 Von Neuman estudia la posibilidad de crear sistemas que se auto-reproducen como una orma dereducir costes.

1952 Primeraevidenciadelaexistenciadenanotubosdecarbono.

1959 Richard Feynmann habla por primera vez en una conerencia sobre el uturo de la investigacin

cientca:Amimododever,losprincipiosdelaFsicanosepronuncianencontradelaposibilidaddemaniobrarlascosastomoportomo.

1966 Se realiza la pelcula Viaje alucinante, que cuenta la travesa de unos cientfcos a travs del cuerpohumano. Los cientfcos reducen su tamao al de una partcula y se introducen en el interior delcuerpodeuninvestigadorparadestrozareltumorqueleestmatando.Porprimeravezenlahistoria, se considera esto como una verdadera posibilidad cientfca.

1981 HeinrichRohrer y GerdBinnig, dos cientfcos del laboratorio IBM de Zrich, idearon el microscopio deeecto tnel, que permite manipular tomos.

1985 Se descubren los buckminsterulerenos.

1989 Se realiza la pelcula Cario, he encogido a los nios.

1993 Descubrimiento del primer nanotubo monocapa.

1996 SirHarryKrotoganaelPremioNobelporhaberdescubiertofulerenos.

1997 Se abrica la guitarra ms pequea del mundo del tamao aproximado de una clula roja de sangre.SefabricaeliPoddeAppleporcombinacindemicrochipsymicrodiscosduros.

1998 Se logra convertir un nanotubo de carbn en un nanolapiz que se puede utilizar para escribir.

2001 JamesGimzewskientraenelLibroGuinnessporhaberinventadolacalculadoramspequea.

2008 PremioPrncipedeAsturiasdeCienciayTecnologaalospionerosennanotecnologa.

1 Realizaunejecronolgicoolneadetiempo,dondeserecojanlosprincipaleshitosdelananotecnologa.Puedesutilizar Timetoast: http://www.timetoast.com/ o Timerime:http://timerime.com/

A.5.3. Bucad rmac la Wb para cmprdrla rvluc aclgca En primer lugar, para comprender la revolucin tecnolgica que supone la nanotecnologa, debemos hacer

unrepasodelasmedidasdelomuypequeo.Puederesultartilelvisionadodevdeosapropiadosqueseencuentran en la Web o en las animaciones de El Pas sobre el nanmetro:http://www.elpais.com/grafcos/20080219elpepusoc_1/Ges

Ensegundo lugar,esnecesariocomprenderquelassustanciasconlasquesefabricanlascosasaestenivelsonlospropiostomosoagrupacionesdetomos.Porello,convieneintroducirelmicroscopiodeefectotnel,quenos permite visualizar los tomos, ya que es la herramienta en la que se basa el desarrollo de esta tecnologa.

Debemos visitar la pgina Web de los premios Nobel donde se muestra la utilizacin de un simulador de microscopiode eecto tnel: http://nobelprize.org/educational_games/physics/microscopes

El material bsico de esta nueva tecnologa es el carbono. El carbono es el elemento clave para el desarrollotecnolgico actual, de la misma manera que el hierro o el cobre lo ueron en su momento. De aqu la importanciade los ulerenos y los nanotubos (ormas alotrpicas del carbono): http://es.wikipedia.org/wiki/Fullereno

Entercer lugar, debemos comprender que lo importante no es solo el producir materiales que, en origen, tienenuna escala atmica, que son muy tiles porque son muy resistentes, verstiles, evitan las manchas y un largoetctera. Se trata de comprender que la direccin que la nanotecnologa lleva es la de crear bricas a escalaatmica, mquinas capaces de crear otras mquinas desde el primer tomo.

Vaaserunenmeno sociolgico, econmico y cultural que solo puede compararse con lo que supuso laintroduccindelamaquinariadevaporenlosprocesosdeproduccinartesanalenlossiglosXVIIIyXIX.PuedenencontrarseejemplosdemaquinariaanivelatmicoenlapginadelaempresaNanorex:http://nanoengineer-1.com/content, buscando en Gallery Molecular Machinery.

Paraestaralcorrientede loqueseesthaciendoenesteterreno enlaUnin Europeasepuedeconsultarla

siguiente pgina: http://europa.eu.int/comm/research/rtdino/index_es.html. En2008,elPremioPrncipedeAsturiasdeInvestigacinCientcayTcnicaseotorgaquienesseconsideranlos

pioneros en este terreno: http://www.pa.es/premios/investigacion-cientifca-tecnica/

1 Indica de orma ordenada la inormacin ms relevante y signifcativa de las Web visitadas.

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A.5.4. Bgraa d cfc1 Siguiendo la cha biogrca entregada por el proesorado completa la biograa de ambos

cientcos indicando sus principales aportaciones a la ciencia, sus aplicaciones tecnolgicas y susimplicaciones sociales.

Harld W. Kr (1939) Flp Br (1930)Qumico ingls. En 1964 se doctor en Qumi-ca en la Universidad Shefeld, Inglaterra.En 1991 ue nombrado Proesor Investigadorde la Royal Society.Fue galardonado con el Premio Nobel de Qu-mica en 1996.

En 1996, junto con Robert Curl y Richard E.Smalley, le ue concedido el Premio Nobel deQumica por el descubrimiento, en 1985, deuna nueva orma de carbono puro, dieren-

te del grafto y del diamante, denominadagenricamente Fullerenos. Dichas sustanciasorman parte de nuevos materiales con pro-piedades especiales y son utilizados en nano-tecnologa. En la dcada de los setenta, Krotoconcentr su investigacin en la espectrosco-pia de microondas, una ciencia que, graciasal crecimiento de la radioastronoma, puedeser utilizada para analizar el gas en el espa-cio, tanto en atmseras estelares como ennubes de gas interestelares. Estudi estrellasgigantes ricas en carbono. En 1985, Kroto, en

Houston, junto con Smalley y Curl, cre clus-ters de carbono a partirde grafto. Al examinarlos minsculos clusters,en lugar de las cadenaslargas de carbono, elequipo encontr ulle-renos, nueva amilia demolculas de carbonoesricas.

Qumico palmero. Realiz estudios postdoc-torales en la Real Universidad Tcnica de Es-tocolmo (1957-1964). Proesor investigadorde la Universidad Central de Venezuela des-de 1964. Premio Canarias de Investigacinen 1986. Hijo predilecto de Brea Baja desde1997.

Entre sus aportaciones destacan sus estu-dios sobre la qumica de los compuestos decoordinacin, los componentes qumicos de

diversos materiales, mtodos electroqumicose hidrlisis de iones metlicos, catalizadores,desarrollo de programas de clculo y compu-tacin digital. Ha colaborado con el departa-mento de Qumica Inorgnica de la ULL des-de 1980, coordinando el Proyecto Ala de laUniversidad Central de Venezuela: Metales yProblemas Medioambientales, fnanciado porla Unin Europea y coordinado en la ULL porAlredo Mederos.

Ha recibido la GranCruz de la Orden de

las Islas Canarias,concedida por el Go-bierno de Canariasen el 2002, y el t-tulo de InvestigadorNivel IV, concedidopor la Fundacin dela Promocin de laInvestigacin de Ca-racas (2004-2009).

Fullereno-C60 Nanotubos de carbono

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e. EjEMPLIFICACIN:Aplicaciones de la nanociencia y de la nanotecnologa

1 Nanomedicina

Posibilidaddeconstruirdispositivosdiminutosquerecorranel cuerpo, para detectar enermedades o depositar rmacos.

Como un glbulo rojo de la sangre tiene un tamao deunas 7 micras y un nanmetro es la milsima parte de unamicra, un posible tratamiento para el cncer consistir enintroducir nanocpsulas de silicio recubiertas de oro en lasangre del paciente. Las cpsulas llegarn al tumor y se fjarnselectivamente sobre las clulas tumorales.

Alirradiareltumorconluzinfrarroja,lasnanocpsulassecalentaran y mataran selectivamente a las clulas tumoralessobre las que estn fjadas, sin perjudicar el tejido sano. Sepodrn disear mquinas moleculares de tamao menorque las clulas. Se usarn como sistemas autoinmunes queuncionen como nuestros anticuerpos naturales, que bus-

quen y destruyan virus, eliminen el colesterol, clulas cance-rgenas, etc.

2 Nanoelectricidad y nanoelectrnica

Fabricacin de bateras fexibles de nanotubos de carbono.Baterasdepapel.Pilasycondensadoresultranos.

LED para sustituir las bombillas tradicionales con luz ra demayor duracin y efciencia energtica.

Fabricacin de nanochips. Desde el ao 2000, se abricanchips de microprocesadores de tamao nanomtrico, con loquesemultiplicaelnmerodetransistoresqueusan.Actual -

mente se investigan y abrican nanochips autoensamblados.AplicacionesenpantallasdeTVplanasydetelfonosmvi -les. Dispositivos cada vez ms diminutos y potentes.

3 Otras aplicaciones en el campo de la energa, sostenibilidad, industria textil y arquitectura

En el campo de la energa, la nanotecnologa est contribuyendo a la construccin de clulas otovoltaicasmsecientes.Avancehacialasostenibilidad con la mejora de catalizadores, descontaminacin del agua y dela atmsera.

En la industria textil, se ha logrado la abricacin de ropas elaboradas con textiles que incluyen partculashidrobas o bactericidas, que repelen el agua y tardan ms en ensuciarse.

En arquitectura, se produce la abricacin de recubrimientos que protegen paredes o cristales de pinturas

indeseadas o de la corrosin metlica. Vidrios otocrmicos que cambian de color segn la luz incidente,evitandolapenetracinderayosUVeIR.Sanitariosquerepelenloslquidosyquesedepositenbacterias,evitando la suciedad.

Tratamiento parael cncerIntroducir nanocpsulasde silicio recubiertas de oroen la sangre del paciente. Lascpsulas llegarn al tumor y se fjarn

selectivamente sobre las clulas tumorales.

A.6.1. Aplcac pr y uura d la acca yd la aclga

1 Defne el concepto de nanotecnologa e indica el tamao de sus dispositivos.

2 La nanotecnologa es un rea multidisciplinar. Indica algunas de las reas de la ciencia y la tecnologa actual queestn involucradas en las investigaciones nanotecnolgicas.

3 Elaboracin por grupos de alumnos y alumnas de un listado de las aplicaciones actuales y potenciales aplicacionesuturas de la nanotecnologa en campos diversos como la medicina, la inormtica, el campo de la inormacin yla comunicacin, obtencin de energa, deensa del medio ambiente, viajes espaciales, etc.

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A.6.2. Aalzad l Prm Prcp d Aura d2008 a la aclga

En2008,elPremioPrncipedeAsturiasdeInvestigacinCientcayTcnicaseotorgaquienesseconsideranlospioneros en nanotecnologa.

Sumio Iljima,ingenieroyfsicodelCentrodeInvestigacinparaMaterialesAvanzadosdeCarbonoenTsukuba,Japn. Descubridor de los nanotubos.

Shuji Nakamura,ingenieroelectrnicodelaUniversidaddeSantaBrbara(California,EE.UU.).Inventordediodos emisores de luz (LED).

Robert Langer, ingeniero y proesor de Instituto Tecnolgico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos.Pioneroenelconceptodeliberacininteligentedefrmacosusandobuckyballs.

George M Whitesides, proesor de qumica de la Universidad de Harvard (EE. UU.). Uno de los creadores delllamado autoensamblado molecular.

Tobin Marks,profesordeCienciadelosMaterialesdelaUniversidaddeNorthwestern(Chicago,EE.UU.).Creador de una nueva gama de plsticos inocuos para el medio ambiente; tambin es el creador de los LEDorgnicos(OLED),labasedelpapelelectrnico.

EL PRNCIPE DE ASTURIAS 2008 DE INVESTIGACIN CIENTFICA Y TCNICA PREMI A LOSPIONEROS DE LA NANOTECNOLOGA

LOS NOBEL DE FSICA DEL 2007 TAMBIN HAN PREMIADO LA NANOTECNOLOGA

El jurado considera que los galardonados han impul-sado una revolucin tecnolgica sin precedentes quetienetrascendentalimportanciaparaelprogresodelahumanidad.

SetratadelingenieroestadounidenseRobertLangerysus compatriotas, los qumicos Tobin Marks y GeorgeM. Whitesides, as como los japoneses Sumio Lijima(sico) y Shuji Nakamura (ingeniero).

Robert Langer(Albany,EE.UU.,1948),ingenie -ro con estudios de medicina y proesor del InstitutoTecnolgico de Massachusetts, ue pionero en investi-gacionessobrelaliberacininteligentedefrmacos

e ingeniera de tejidos, que han salvado millones devidas. Ha desarrollado novedosos materiales biomim-ticos y dispositivos en orma de redes de polmeros,nanopartculas y chips, que permiten el transporte se-guro y la administracin de dosis justas y controladasde rmacos, lo que aumenta su efciencia. Esto hapermitido arontar con xito dierentes enermedades,entre las que se encuentran algunos tipos de cncer,comolosdeprstataycerebro.Otrosmaterialesde-sarrollados por Langer sirven de soporte para el creci-miento controlado de tejidos y rganos artifciales.

George M Whitesides(Louisville,EE.UU.,1939),proesor del Departamento de Qumica de la Universi-dad de Harvard (EE. UU.), es el creador de novedosastcnicas de abricacin de materiales en la nanoescala,que permiten su produccin en grandes cantidades yde orma efciente y econmica. Es uno de los creado-res del llamado autoensamblado molecular.

Tobin Marks (Washington, EE. UU., 1944), proesorde Qumica, Ciencias de los Materiales y Qumica Cata-lticaenlaUniversidaddeNorthwestern(Chicago),hadesarrollado una amplia gama de nuevos plsticos ymateriales reciclables e inocuos para el medio ambien-te, as como un prototipo de celda solar otovoltaica,basada en materiales orgnicos, con una considerableefciencia y bajo coste econmico. Tambin ha creadodiferentesdiodosemisoresdeluzorgnicos(OLEDs),de bajo consumo energtico, que pueden ser incorpo-rados en dispositivos luminiscentes

SumioLijima(Japn,1939),ingenieroyfsicodel

CentrodeInvestigacinparaMaterialesAvanzadosdeCarbono, de Tsukuba, es el descubridor de los nanotu-bos de carbono que han revolucionado la nanotecno-loga por sus mltiples propiedades y que tienen apli-cacin en campos como la energa, la electrnica y lacomputacin por sus propiedades semiconductoras.

Shuji Nakamura (Ikata, Japn, 1954), ingenieroelectrnicodelaUniversidaddeSantaBrbara(Cali-ornia, EE. UU.) es el creador de los diodos emisores deluz (LEDs) verde, azul y blanca, que suponen un granahorro energtico con respecto a las uentes tradicio-nales, y que se perflan como la luminaria del uturo.Ha desarrollado tambin los diodos emisores de luz

ultravioleta, que permiten la purifcacin de orma ba-rata y efciente del agua, un recurso de alta demandaen los pases en vas de desarrollo.

El rancsAlbert Fert y el alemn Peter GrnbergfueronlosganadoresdelPremioNobeldeFsica2007porsu descubrimiento de la magneto-resistencia, que ha servido para extraer datos de los discos duros de losordenadoresyampliarsucapacidad,posibilitandolaelaboracindereproductoresMP3yordenadoresporttiles.

1 Realizauninformedondeindiqueslasinvestigacionesdelospremiadosexplicandolaimportanciadelasmismas, los resultados obtenidos, sus descubrimientos y sus principales aplicaciones.

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F. GRAnDes Retos De LA CienCiA.L qu l quda pr abr a l cfc.

Sabemos muchas cosas sobre los nuevos materiales, pero an quedan muchas cuestiones por saber.

Analizaycomentaalgunadelaspreguntasqueannotienenrespuesta.

Qu uv maral ulzar u uur prxm?Siempre resulta arriesgado predecir descubrimientos cientfcos y avances tcnicos. Sobre todo en el caso delos materiales, con campos de investigacin tan numerosos. La investigacin se centra, sobre todo, en trescampos: nanotecnologa, materiales inteligentes y biomateriales.

Algunas mejoras en los materiales, que lograremos veren el transcurso de nuestras vidas, pueden ser:

Tejidos que no necesitan ser planchados.

Tejidos que no se manchan.

Materiales que recuperan su orma tras una deormacin o golpe.

Plsticosconductoresdelaelectricidad.Biomaterialesparaelaborarhuesosytejidosarticiales.

Nanoindustrias capaces de elaborar nanomquinas.

Nanormacos capaces de actuar solamente en aquella zona del cuerpo que lo necesita, reduciendo loseectos secundarios.

Baterasdetamaodiminutocongranduracin.Pantallastctilesextremadamentedelgadas.Tinta electrnica capaz de mostrar texto, otograas o dibujos.

Microprocesadores ms rpidos y con un menor consumo gracias a la reduccin del espacio entrecomponentes (menos cableado signifca menores prdidas de energa).

Estructuras ultrarresistentes elaboradas a base de nanotubos de carbono.

Materiales inteligentes capaces de adaptar sus propiedades a las condiciones ambientales (ya existenvidrios que se oscurecen ms o menos en uncin de la cantidad de luz que reciben).

En cualquier caso, un aspecto que deben tener en cuenta todas las investigaciones es la conservacin delmedioambiente.Ahoranobastaconproducirunmaterialrentableeconmicamentesisufabricacinyusono resultan respetuosos con el medio ambiente. Debemos aplicar tambin en la utilizacin de los nuevosmateriales y de la nanotecnologa el principio de precaucin.

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G. AUtoeVALUACin

1 Se entiende por materias primas:

a) Aquellas que no podemos encontrar directamente en la naturalezab) Aquellas que podemos encontrar directamente en la naturalezac) Aquellas que podemos utilizar directamente de la naturaleza

2 Se entiende por maleabilidad:

a) Aquella propiedad de poder ser estirado en hilosb) Aquella capacidad para soportar golpes bruscos sin deormarsec) Aquella propiedad de ser transormado en nas lminas

3 El bronce es:

a) Una aleacin de cobre y hierrob) Una aleacin de cobre y estaoc) Una aleacin de cobre y aluminio

4 Los polmeros son:

a) Molculas ormadas por la unin de molculas complejas repetidas miles de vecesb) Macromolculas ormadas por la unin de molculas complejas repetidas miles de vecesc) Macromolculas ormadas por la unin de molculas sencillas repetidas miles de veces

5 Se entiende por recursos renovables:

a) Aquellos que no se pueden regenerar de manera natural y s articialb) Aquellos de los que contamos con cantidades limitadas o cuya generacin es lentac) Aquellos que se pueden regenerar de manera natural

6 El latn es una aleacin de:

a) Cobre y hierrob) Cobre y aluminioc) Cobre y cinc

7 Se entiende por tenacidad:

a) Aquella capacidad de resistir esuerzos de traccinb) Aquella capacidad de soportar golpes bruscos sin deormarsec) La propiedad de ser transormado en nas lminas

8 En qu consiste el uturo de la ecoefciencia energtica?a) Consiste en pasar por un mayor consumo de energa, un mayor uso de energas renovables y una

mejora de la eciencia energticab) Consiste en pasar por un menor consumo de energa, un mayor uso de energas renovables y una

mejora de la eciencia energticac) Consiste en pasar por un menor consumo de energa, un menor uso de energas renovables y una

mejora de la eciencia energtica

9 El reciclaje mecnico de los plsticos consiste en:

a) Tratamiento de los residuos por medio de procesos qumicosb) Tratamiento de los residuos por medio de presin y calorc) Tratamiento de los residuos mediante productos biolgicos

10La obtencin del compost consiste en:

a) Fermentacin aerobia de la materia orgnica con el oxgeno del aire y con produccin de calordebido a la actividad de los microorganismos

b) Fermentacin anaerobia de la materia orgnica con el oxgeno del aire y con produccin de calordebido a la actividad de los microorganismos

c) Fermentacin aerobia de la materia inorgnica con el oxgeno del aire y con produccin de calordebido a la actividad de los microorganismos

11El vidrio se considera un material reciclable al:

a) 50%b) 75%

c) 100%

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H. PARA sABeR Ms: BiBLioGRAFA Y WeBGRAFA

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Propiedadesdelosmateriales:http://www.monografas.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtml

Origenyevolucindelosmaterialesplsticos:http://www.textoscientifcos.com/polimeros/plasticos/Qusonlosplsticos?InformacinsobreelPVC:http://www.amiclor.org/opciones/ino_pvc.shtml

Hacia un futuro libre de PVC: http://www.greenpeace.org/raw/content/espana/reports/hacia-un-uturo-libre-de-pvc.pd

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InstitutoUniversitariodeInvestigacindenanocienciadeAragn.Nanotecnologa.Microscopiodeefectotnel: http://www.unizar.es/ina/equipos/microscopioSTM.htm

Nanotecnologa y sus aplicaciones: http://es.wikipedia.org/wiki/Nanotecnolog%C3%ADa

Blogdeinformacinsobrelananocienciaynanotecnologa:http://www.nanotecnologica.com/Nanotecnologaymicromquinas1/5(DiscoveryChannel):http://www.youtube.com/watch?v=pDBV55qNW1U&eature=vw

LosRobotsyloshumanos1/5(National Geographic) http://www.youtube.com/watch?v=zCjVMez2ej0&eature=related

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