Por \u00faltimo hablaremos en este post de los materiales que han sido revolucionarios durante el siglo XX. Todo el progreso que hemos tenido en telecomunicaciones, en inform\u00e1tica y electr\u00f3nica ha sido posible gracias a diversos materiales. A continuaci\u00f3n te mostramos los m\u00e1s destacados.<\/p>\n
Semiconductores<\/p>\n
Estos materiales tienen una conductividad el\u00e9ctrica de valores intermedios entre los materiales conductores y los aislantes. El semiconductor m\u00e1s utilizado es el silicio, que abundante en la naturaleza. Otros semiconductores son el germanio y el selenio. El silicio y su dopaje permitieron fabricar los chips, elementos imprescindibles en la industria electr\u00f3nica e inform\u00e1tica.<\/p>\n
En estos materiales semiconductores se puede \u201cjugar\u201d con su conductividad a\u00f1adiendo impurezas, este proceso de impurificaci\u00f3n es llamado\u00a0dopaje, que consiste en introducir \u00e1tomos de otros elementos para variar su conductividad. Al doparse pueden formar semiconductores\u00a0tipo n\u00a0(negativos) si tiene electrones libres\u00a0 o semiconductores\u00a0tipo p\u00a0(positivos) si tiene huecos libres. Al unirse un semiconductor tipo n con uno p hay transferencia de electrones del lado p al n. As\u00ed se fabrican los diodos que tienen m\u00faltiples aplicaciones, como los LED las c\u00e9lulas solares o los rectificadores de corriente.<\/p>\n
Los transistores de los microchips se fabrican con distintas zonas de semiconductores tipo n y tipo p, y realizando diferentes combinaciones entre transistores es posible hacer operaciones l\u00f3gicas que ejecuten funciones de cualquier elemento electr\u00f3nico o de un ordenador.<\/p>\n
Un material derivado del silicio es el siliceno, un material bidimensional formado por l\u00e1minas de silicio y ahora se est\u00e1n ensayando de manera experimental las magn\u00edficas propiedades probadas de manera te\u00f3rica. Se cree que mejorar\u00e1 las propiedades del silicio permitiendo dispositivos a\u00fan m\u00e1s peque\u00f1os.<\/p>\n
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Oblea de silicio monocristalino con chips electr\u00f3nicos grabados<\/p>\n
Fuente : http:\/\/historiaybiografias.com\/chip_silicio\/<\/a><\/p>\n <\/p>\n Como se hace un michochip: https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=WPkn0oTiWv<\/p>\n <\/p>\n Superconductores<\/p>\n Al doctor Kamerlingh Onnes se le concedi\u00f3 el Premio Nobel de F\u00edsica en 1913 al descubrir la superconductividad en el mercurio al ser enfriado a -269\u00baC. el mercurio a estas temperaturas y a otros materiales como aleaciones de niobio y titanio, cer\u00e1micas de \u00f3xidos de itrio, bario y cobre, no presentan ninguna resistencia al paso de los electrones es decir, permiten el transporte de energ\u00eda sin p\u00e9rdidas, al contrario de lo que pasa por ejemplo con los metales que sufren el efecto joule.<\/p>\n Esto hace que tengan numerosas aplicaciones, por ejemplo los imanes de los equipos de resonancia magn\u00e9tica se fabrican con materiales superconductoras. Tambi\u00e9n estos superconductores son usados en producci\u00f3n de energ\u00eda e\u00f3lica. Permiten conducir la corriente el\u00e9ctrica sin perdidas lo que supone menor coste energ\u00e9tico. Permiten construir nuevos transportes, al poder permitir construir imanes permanentes sobre los que se desplacen veh\u00edculos, como los trenes Maglev que alcanzar\u00e1n velocidades de hasta\u00a0580 Km\/hora\u00a0en el trayecto entre\u00a0Tokyo y Osaka.<\/p>\n <\/p>\n Tren superconductor<\/p>\n Fuente: http:\/\/www3.icmm.csic.es\/superconductividad\/aplicaciones\/<\/p>\n Pruebas con el tren Maglev: https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=ltqp4McM2wY<\/a><\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Fibra \u00f3ptica<\/p>\n La fibra \u00f3ptica cambi\u00f3 el sistema de las telecomunicaciones, gracias a la cual hoy en d\u00eda es tan sencillo y r\u00e1pido conectarse a internet. Se dise\u00f1aron para mejorar las redes de telefon\u00eda, despu\u00e9s de las de televisi\u00f3n y finalmente ha contribuido a la expansi\u00f3n de internet y las comunicaciones en general.<\/p>\n B\u00e1sicamente su funci\u00f3n es transportar grandes cantidades de datos a trav\u00e9s de luz. Mejora la transmisi\u00f3n de datos respecto a otros sistemas ya que aumenta la rapidez y amplifica los datos transmitidos. Para ello, pensar el material del que estar\u00edan hechas estas fibras requer\u00eda algunas caracter\u00edsticas especiales:<\/p>\n Deber\u00eda ser transparente a una determinada longitud de onda, que fuera r\u00edgido a la vez que flexible y barato.\u00a0 As\u00ed pues est\u00e1n formadas por un n\u00facleo central de vidrio, dopado con \u00f3xidos de germanio o de f\u00f3sforo, rodeado por una fina capa de vidrio y recubrimientos de PVC o polietileno para darles rigidez y protecci\u00f3n.<\/p>\n Ejemplo de cable submarino de fibra \u00f3ptica<\/p>\n Fuente: http:\/\/nemesis.tel.uva.es\/images\/tCO\/contenidos\/tema2\/tema2_1_5.htm<\/a><\/p>\n \u00a0<\/strong><\/p>\n Materiales del Futuro <\/strong><\/p>\n Ponemos fin a nuestra serie de post, con los materiales m\u00e1s prometedores hoy en d\u00eda y que son firmes candidatos a ser alguno de los materiales que cambiar\u00e1 nuestras vidas.<\/p>\n Grafeno.<\/p>\n Fue descubierto de manera casi accidental por Andre Geim y Konstantin Novoselov cuando descubrieron que pod\u00eda fabricar l\u00e1minas de un \u00e1tomo de espesor. Ello les sirvi\u00f3 para llevarse el Nobel de f\u00edsica en 2010.<\/p>\n El grafeno es un material extraordinario debido a su estructura es una sustancia compuesta por carbono. De los cuatro electrones del carbono, tres se unen con los \u00e1tomos contiguos, y es el cuarto electr\u00f3n libre lo que hace que tenga unas propiedades extraordinarias. Es fuerte, flexible, es casi transparente buen conductor de la electricidad y el calor. Esto hace que tenga m\u00faltiples aplicaciones, en particular para la generaci\u00f3n de dispositivos electr\u00f3nicos y con el auge del Internet de las cosas, se prev\u00e9 que su uso ser\u00e1 imprescindible y aumentar\u00e1 en los pr\u00f3ximos a\u00f1os.<\/p>\n <\/p>\n L\u00e1mina de grafeno<\/p>\n Fuente: www.infografeno.com<\/p>\n <\/p>\n Seda de ara\u00f1a<\/p>\n En nuestro blog dedicamos una entrada a este material tan prometedor:<\/p>\n https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/2012\/05\/08\/438\/<\/a><\/p>\n <\/p>\n Las fibras de la seda de ara\u00f1a tienen unas excelentes propiedades mec\u00e1nicas, que no es comparable con la seda de otros animales por ejemplo del gusano de seda. La seda se compone principalmente de prote\u00ednas que produce el animal antes del hilado. Conseguir este hilado artificialmente es muy complicado aunque ya hay avances sobre ello. Las aplicaciones que tendr\u00e1 esta seda artificial son m\u00faltiples, prendas resistentes, paraca\u00eddas, implantes en huesos y tendones, reparaciones \u00f3seas, injertos de piel, etc\u2026<\/p>\n Ovillo de seda artificial.<\/p>\n Fuente: Lena Holm, Universidad de Ciencias Agrarias (Suecia)\/Nature Chemical Biology<\/p>\n <\/p>\n Para saber m\u00e1s: Biomimetic spinning of artificial spider silk from a chimeric minispidroin. doi:10.1038\/nchembio.226<\/p>\n <\/p>\n Estateno<\/p>\n Este material fue dise\u00f1ado por ordenador, por lo que sus propiedades est\u00e1n probadas te\u00f3ricamente. Seg\u00fan estos c\u00e1lculos te\u00f3ricos podr\u00eda conducir la electricidad de una eficiencia cercana al 100% ya que la l\u00e1mina de estateno formada por un \u00e1tomo de esta\u00f1o mueve los electrones sin disipar el calor. De momento ya se ha fabricado y queda comprobar si se cumplen dichas propiedades en laboratorio de manera experimental. Si as\u00ed fuera puede ser el material que reemplace al Silicio en la industria de la electr\u00f3nica.<\/p>\n <\/p>\n Shirlk<\/p>\n Shirlk es un nuevo material, que pretende imitar la cut\u00edcula o piel dura de los animales, desarrollado por Javier G. Fern\u00e1ndez y otros investigadores del Instituto Wyss en la Universidad de Harvard. Est\u00e1 hecho de capas de un material llamado chitosan y una prote\u00edna llamada fibro\u00edna de gusano de seda, por lo que es de f\u00e1cil fabricaci\u00f3n, bajo coste, es biodegradable y podr\u00eda servir para sustitir a los pl\u00e1sticos.<\/p>\n <\/p>\n Javier Fern\u00e1ndez (a la derecha) muestra una l\u00e1mina de quitosano a Don Ingber, director del Instituto Wyss.\u00a0Fuente: Jon Chase Harvard Public Affairs & Communications.<\/p>\n <\/p>\n En esta serie de post hemos mostrado algunos materiales pero hubo y habr\u00e1 muchos m\u00e1s materiales que cambiar\u00e1n nuestras vidas, de ah\u00ed la importancia de continuar la investigaci\u00f3n en materiales, ya que ser\u00e1n clave en el futuro. Tendr\u00e1n su importancia en bioingenier\u00eda en el desarrollo de tejidos, ayudar\u00e1n a consolidar la impresi\u00f3n 3d, mejorar\u00e1n la manera de obtener de almacenar y obtener energ\u00eda y ser\u00e1n clave en el futuro.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Por \u00faltimo hablaremos en este post de los materiales que han sido revolucionarios durante el siglo XX. Todo el progreso que hemos tenido en telecomunicaciones, en inform\u00e1tica y electr\u00f3nica ha sido posible gracias a diversos materiales. A continuaci\u00f3n te mostramos los m\u00e1s destacados. Semiconductores Estos materiales tienen una conductividad el\u00e9ctrica de valores intermedios entre los materiales conductores y los aislantes. El semiconductor m\u00e1s utilizado es el silicio, que abundante en la naturaleza. Otros semiconductores son el germanio y el selenio. El silicio y su dopaje permitieron fabricar los chips, elementos imprescindibles en la industria electr\u00f3nica e inform\u00e1tica. 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