matriales del futuro

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“UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU” Ing. A cargo: Basurto Contreras Cesar Estudiante: Paytampoma Ramos Jhon Curso: Geometría Analítica Cátedra en: Materiales del futuro Semestre: “I”

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Page 1: MATRIALES DEL FUTURO

“UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU”

Ing. A cargo: Basurto Contreras Cesar

Estudiante: Paytampoma Ramos Jhon

Curso: Geometría Analítica

Cátedra en: Materiales del futuro

Semestre: “I”

Page 2: MATRIALES DEL FUTURO

La tecnología es buena o mala La tecnología es buena o mala para la humanidadpara la humanidad

Es evidente que tras las revoluciones Es evidente que tras las revoluciones industriales que tuvieron lugar años atrás, industriales que tuvieron lugar años atrás, hoy día tenemos una serie de tecnologías hoy día tenemos una serie de tecnologías a nuestra disposición que nos permiten a nuestra disposición que nos permiten llevar una vida más cómoda. Sin embargo, llevar una vida más cómoda. Sin embargo, esta comodidad de "hoy" puede tener un esta comodidad de "hoy" puede tener un alto precio para las generaciones alto precio para las generaciones venideras. El efecto invernadero y la venideras. El efecto invernadero y la destrucción de la capa de ozono es algo destrucción de la capa de ozono es algo que está ocurriendo actualmente, y que en que está ocurriendo actualmente, y que en gran parte se debe a la emisión de gases gran parte se debe a la emisión de gases refrigerantes. refrigerantes.

Page 3: MATRIALES DEL FUTURO

Polímeros: material de futuroPolímeros: material de futuro Materiales naturales como la madera, el algodón, el Materiales naturales como la madera, el algodón, el cuero o la seda, y artificiales como el poliéster, el PVC, el cuero o la seda, y artificiales como el poliéster, el PVC, el nailon, el plexiglas o el teflón tienen algo en común: son nailon, el plexiglas o el teflón tienen algo en común: son polímeros. polímeros.

La versatilidad de estos materiales favorece que se La versatilidad de estos materiales favorece que se desarrollen aplicaciones en campos tan diversos como el desarrollen aplicaciones en campos tan diversos como el sector textil, automovilístico, farmacéutico o informático, sector textil, automovilístico, farmacéutico o informático, y sus posibilidades hacen que los científicos sueñen con y sus posibilidades hacen que los científicos sueñen con innumerables desarrollos que mejorarán la calidad de innumerables desarrollos que mejorarán la calidad de vida de los ciudadanos. vida de los ciudadanos.

Sin embargo, conviene tener en cuenta que buena parte Sin embargo, conviene tener en cuenta que buena parte de los polímeros sintéticos proceden del petróleo y que de los polímeros sintéticos proceden del petróleo y que cuando llegan al medio ambiente, en forma de residuos, cuando llegan al medio ambiente, en forma de residuos, son contaminantes. Este es, por tanto, uno de los son contaminantes. Este es, por tanto, uno de los principales retos a los que se enfrentan los expertos en la principales retos a los que se enfrentan los expertos en la materia. materia.

Page 4: MATRIALES DEL FUTURO

¿QUÉ SON LOS POLÍMEROS?¿QUÉ SON LOS POLÍMEROS? El término viene del griego "poli", muchos, y "meros", parte o segmento. Los El término viene del griego "poli", muchos, y "meros", parte o segmento. Los

polímeros naturales, es decir, los polímeros naturales, es decir, los derivados de plantas y animalesderivados de plantas y animales, han , han sido utilizados por la humanidad desde la antigüedad, como la madera, la sido utilizados por la humanidad desde la antigüedad, como la madera, la goma, el algodón, la lana, el cuero o la seda. goma, el algodón, la lana, el cuero o la seda.

En 1870, el inventor norteamericano John Wesley Hyatt ganó un concurso, En 1870, el inventor norteamericano John Wesley Hyatt ganó un concurso, en que se buscaba un material que sustituyese al marfil de las bolas de en que se buscaba un material que sustituyese al marfil de las bolas de billar, gracias al celuloide, un polímero basado en la celulosa, el material billar, gracias al celuloide, un polímero basado en la celulosa, el material básico de las paredes celulares de las plantas. Por su parte, el primer básico de las paredes celulares de las plantas. Por su parte, el primer polímero totalmente artificial se obtuvo en 1909, cuando el químico belga polímero totalmente artificial se obtuvo en 1909, cuando el químico belga Leo Hendrik Baekeland fabricaba a partir de los compuestos formaldehído y Leo Hendrik Baekeland fabricaba a partir de los compuestos formaldehído y fenol la baquelita, un material duro, inmune a las sustancias químicas fenol la baquelita, un material duro, inmune a las sustancias químicas fuertes, aislante eléctrico y resistente al calor, de gran utilidad en la fuertes, aislante eléctrico y resistente al calor, de gran utilidad en la fabricación de innumerables productos para el hogar y piezas eléctricas. fabricación de innumerables productos para el hogar y piezas eléctricas.

Otros polímeros importantes :Otros polímeros importantes : El poliestireno (PS) en 1911 o el policloruro de vinilo (PVC) en 1912El poliestireno (PS) en 1911 o el policloruro de vinilo (PVC) en 1912 El El poliésterpoliéster, neopreno, poliamida o el nailon , neopreno, poliamida o el nailon

Page 5: MATRIALES DEL FUTURO

Aspectos negativosAspectos negativos: :

Al ser materiales no biodegradables, Al ser materiales no biodegradables, presentan un grave problema cuando llegan presentan un grave problema cuando llegan al medio ambiente en forma de residuos. Y al medio ambiente en forma de residuos. Y como buena parte de ellos provienen del como buena parte de ellos provienen del petróleo, contribuyen a la contaminación que petróleo, contribuyen a la contaminación que esta fuente de energía no renovable genera.esta fuente de energía no renovable genera.

Page 6: MATRIALES DEL FUTURO

Los composites ¿el material del futuro?Los composites ¿el material del futuro?

El composites es un materieal ligero pero El composites es un materieal ligero pero resistente que se creo en el año de 1954 el resistente que se creo en el año de 1954 el cual sigue siendo un gran descubrimiento cual sigue siendo un gran descubrimiento bueno para las grandes empresas es un bueno para las grandes empresas es un material del futuro pero para las pequeñas material del futuro pero para las pequeñas es del presentees del presente

El año 1957 marcó la aparición en España El año 1957 marcó la aparición en España de las primeras carrocerías composite y en de las primeras carrocerías composite y en el resto de Europa se diseñaron también el resto de Europa se diseñaron también varios vehículos ligeros con el mismo varios vehículos ligeros con el mismo material. 1material. 1

Page 7: MATRIALES DEL FUTURO

Fibra de carbonoFibra de carbono

► Representó el medio para que los constructores de Representó el medio para que los constructores de automóviles de Fórmula 1 dieran a estos vehículos automóviles de Fórmula 1 dieran a estos vehículos unas condiciones de seguridad impensables hace unas condiciones de seguridad impensables hace unos años. En efecto, los chasis de fibra de carbono unos años. En efecto, los chasis de fibra de carbono han permitido salir indemnes a los pilotos de han permitido salir indemnes a los pilotos de accidentes que para otro vehículo serían mortales. accidentes que para otro vehículo serían mortales.

► En realidad, los composites de carbono se usan en En realidad, los composites de carbono se usan en la carrocería exterior y en toda otra serie de la carrocería exterior y en toda otra serie de aplicaciones, tirantes de dirección y suspensión y aplicaciones, tirantes de dirección y suspensión y diversas piezas menores, con la curiosa excepción diversas piezas menores, con la curiosa excepción de las llantas de las ruedas, que en cambio sí que de las llantas de las ruedas, que en cambio sí que se utilizan en las motos de alta competición.se utilizan en las motos de alta competición.

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El PVC, material de futuro para el embalaje en la alimentación

• “La película de PVC autoadherente siempre es la mejor solución para proteger los productos alimentarios». Esta es la opinión de Jean-Pierre Le Breton, responsable de calidad en Linpac Plastics Pontivy

• Debido a su composición, el Policloruro de Vinilo contribuye a utilizar de mejor forma los recursos naturales del planeta. Se trata de un material ecológico compuesto por un 43 % de materias orgánicas procedentes del petróleo, y de un 57 % de materias minerales cuyo origen es la sal. Además, gracias a sus espesores reducidos y a sus prestaciones técnicas, la película de PVC ahorra los recursos naturales orgánicos a igualdad de funcionalidades”.

Page 9: MATRIALES DEL FUTURO

Un nuevo material para hacer transistores Un nuevo material para hacer transistores transparentestransparentes

Investigadores de la Universidad del Estado de Oregón Investigadores de la Universidad del Estado de Oregón (EE UU) y de Hewlett Packard han fabricado transistores (EE UU) y de Hewlett Packard han fabricado transistores que definen como respetuosos con el medio ambiente, que definen como respetuosos con el medio ambiente, baratos, estables, y transparentes, a partir de unas baratos, estables, y transparentes, a partir de unas delgadas capas de óxido de estaño y zinc. delgadas capas de óxido de estaño y zinc.

Podrían servir para fabricar pantallas planas enrrollables o Podrían servir para fabricar pantallas planas enrrollables o aparatos eléctricos que se pueden doblar para facilitar su aparatos eléctricos que se pueden doblar para facilitar su transporte, y todo ello acortando el proceso de producción. transporte, y todo ello acortando el proceso de producción.

"Estos nuevos óxidos inorgánicos son más estables "Estos nuevos óxidos inorgánicos son más estables químicamente, más fáciles de fabricar y más robustos que químicamente, más fáciles de fabricar y más robustos que los polímeros o materiales orgánicos que se usan en la los polímeros o materiales orgánicos que se usan en la actualidad para fabricar transistores", indicó John Wagner, actualidad para fabricar transistores", indicó John Wagner, uno de los responsables de esta investigación, cuyos uno de los responsables de esta investigación, cuyos resultados han sido publicados en resultados han sido publicados en Applied PhysicsApplied Physics Letters Letters..

Page 10: MATRIALES DEL FUTURO

MADERA SERÍA "EL" MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN DEL

Empresarios chilenos que integraron la misión tecnológica que apoyada por Corfo visitó los países escandinavos, subrayan que "Para estas naciones, el bosque es lo que para nosotros es la cordillera". La idea de estos empresarios es devolver el protagonismo a la construcción en madera como antiguamente cuando en nuestro país este material sirvió para edificar edificios tan importantes como el Teatro Municipal y viviendas céntricas en Iquique, la población Vergara, en Viña del Mar y el campamento minero Sewell.

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REFRIGERACION MAGNETICA.

Este tipo de refrigeración fue descubierta por Pierre-Ernest Weiss (1865-1940), y se basa en el denominado efecto magnetocalórico. Es un resultado de la magnetización y desmagnetización adiabática del los materiales magnéticos

Es ta refrigeracin es capas de aproximarse al cero absoluto (-273ºC).

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Esculturas de metal líquidoEsculturas de metal líquido

Sorprendentes figuras realizadas con un Sorprendentes figuras realizadas con un ferrofluido (líquido que se polariza en presencia ferrofluido (líquido que se polariza en presencia de un campo magnético. Los ferrofluidos se de un campo magnético. Los ferrofluidos se componen de partículas ferromagnéticas componen de partículas ferromagnéticas suspendidas en un fluido portador, que suspendidas en un fluido portador, que comúnmente es un solvente orgánico o agua) comúnmente es un solvente orgánico o agua) podemos ver en el siguiente vídeo. podemos ver en el siguiente vídeo. Para realizar este espectáculo para la vista, se Para realizar este espectáculo para la vista, se utiliza dicho utiliza dicho ferrofluidoferrofluido de nanopartículas ferro- de nanopartículas ferro-magnéticas y se aplica un magnéticas y se aplica un campo magnéticocampo magnético al al cual le vamos modificando sus parámetros. cual le vamos modificando sus parámetros.

Page 13: MATRIALES DEL FUTURO

Ondas de sonido para convertir eOndas de sonido para convertir en liquido el gas naturaln liquido el gas natural La compañía Swift LNG, de Denver, ha asumido La compañía Swift LNG, de Denver, ha asumido

ahora el objetivo de convertir el ahora el objetivo de convertir el gas naturalgas natural en en combustible líquido útil, utilizando para ello una combustible líquido útil, utilizando para ello una tecnología termoacústica de licuefacción.tecnología termoacústica de licuefacción.

El sistema de licuefacción termoacústica del gas El sistema de licuefacción termoacústica del gas natural convierte el calor en ondas de sonido y natural convierte el calor en ondas de sonido y luego transforma la energía de las ondas de luego transforma la energía de las ondas de sonido calientes en un medio de refrigeración sonido calientes en un medio de refrigeración empleando gas empleando gas helio helio altamente presurizado, altamente presurizado, contenido en una red soldada de tuberías de contenido en una red soldada de tuberías de acero. acero.

Page 14: MATRIALES DEL FUTURO

El sistema quema primero una pequeña El sistema quema primero una pequeña cantidad del gas natural para calentar un cantidad del gas natural para calentar un extremo de la red. Entonces, la energía extremo de la red. Entonces, la energía acústica resultante enfría el extremo acústica resultante enfría el extremo opuesto de la red, y con ello se enfría el opuesto de la red, y con ello se enfría el resto del gas naturalresto del gas natural. .

A 160 grados Celsius bajo cero, el gas natural A 160 grados Celsius bajo cero, el gas natural se hace líquido, tornándose lo suficientemente se hace líquido, tornándose lo suficientemente denso para que su transporte sea barato. Esta denso para que su transporte sea barato. Esta tecnología no requiere ninguna parte móvil, tecnología no requiere ninguna parte móvil, contribuyendo así a la economía de su contribuyendo así a la economía de su funcionamiento.funcionamiento.

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Los primeros televisores Láser • Actualmente las dos tecnologías punteras en las que se

basan los fabricantes de televisores de alta definición son el Plasma y el LCD, pero el año que viene llegará una tercera , la llamada TELEVISON A LASER que promete mejor calidad de imagen , menor consumo y precio más reducido. Mucho se ha hablado de esta tecnología, pero parece que el año que viene será su despegue definitivo.

• La compañía Novalux es uno de los fabricantes principales que están trabajando en la tecnología de paneles láser , y promete lanzar televisores con varios beneficios apreciables sobre el plasma , como el doble de gama de colores , 1 tercio de su consumo y un precio de hasta la mitad que el de un plasma o lcd similar .

• Pero no solo esa compañía está trabajando en este desarrollo, Mitsubishi y Sony también, esta última compañía ya mostró un televisor láser en la feria del CES.

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Primer ordenador polimórfico • la empresa norteamericana Raytheon y de la

University Southern California, han anunciado el desarrollo del primer ordenador del mundo cuya arquitectura puede adoptar diferentes formas según la aplicación que esté desarrollando en cada momento.

• El desarrollo de este sorprendente ordenador que ha contado un presupuesto de 70 millones de dólares, ha sido bautizado como Monarch, y permitirá el desarrollo de nuevas tecnologías que requieran dispositivos informáticos pequeños y que consuman poca energía, los chips utilizados serán fabricados por IBM.

Page 17: MATRIALES DEL FUTURO

Súper lentes capaces de Súper lentes capaces de llevar al microscopio a la llevar al microscopio a la escala de virusescala de virus Las primeras superlentes capaces de una ampliación Las primeras superlentes capaces de una ampliación

de la imagen tal que va más allá de todos los límites de la imagen tal que va más allá de todos los límites de resolución óptica conocidos: de resolución óptica conocidos: pueden poner bajo pueden poner bajo el ojo del investigador objetos de una escala de el ojo del investigador objetos de una escala de tamaños inimaginable hasta la fecha, como tamaños inimaginable hasta la fecha, como proteínas, virus, o el mismo ADN.proteínas, virus, o el mismo ADN.

No se trata, evidentemente, de unas lentes No se trata, evidentemente, de unas lentes convencionales, sino que están confeccionadas con convencionales, sino que están confeccionadas con metamateriales con un índice de refracción negativo. metamateriales con un índice de refracción negativo. Es así como los investigadores han logrado superar la Es así como los investigadores han logrado superar la barrera que impone a los instrumentos ópticos el barrera que impone a los instrumentos ópticos el denominado «límite de difracción».denominado «límite de difracción».

Page 18: MATRIALES DEL FUTURO

• La resolución obtenida con la La resolución obtenida con la superlente es de 70 nanometros, superlente es de 70 nanometros, siete veces superior al límite de siete veces superior al límite de difracción de la iluminación por difracción de la iluminación por láser efectuada sobre el objeto.láser efectuada sobre el objeto.

Page 19: MATRIALES DEL FUTURO

En el futuro moveremos el puntero del ordenador con el ojo• Un investigador de la Universidad de Stanfort, ha creado

un sistema alternativo para interactuar con el ordenador, pudiendo desplazar el puntero simplemente con el movimiento de los ojos.

• el usuario también puede hacer clic en los enlaces, marcar texto y desplazarse en las ventanas utilizando tan sólo su vista y una tecla del teclado. Para conseguirlo, el sistema cuenta con un dispositivo de seguimiento del movimiento de los ojos así como una pantalla de ordenador especializada con una cámara de alta definición y una luz infrarroja.

• Este avance da una gran posibilidad a los discapacitados de memostrar sus habilidades con el ordenador.

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Ingeniería inyectable de tejidos

Para sustituir a los tradicionales transplantes de órganos, se está a punto de aplicar un método por el que se inyecta articulaciones con mezclas diseñadas de polímeros, células y estimuladores de crecimiento que solidifiquen y formen tejidos sanos.

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Nano-células solares Puede ser que el sol sea la única fuente con suficiente

capacidad para hacer que no seamos dependientes de combustibles fósiles. No obstante, atrapar la energía solar requiere capas siliconas que aumentan los costes hasta 10 veces el coste de la generación de energía tradicional.

A través de la naotecnologia se está desarrollando un material fotovoltaico que se extiende como el plástico o como pintura. No solo se podrá integrar con otros materiales de la construcción, sino que ofrece la promesa de costes de producción baratos que permitirán que la energía solar se convierta en una alternativa barata y factible.

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Litografía Nano-impresión • En diversos sitios del mundo, se desarrollan sensores,

transistores y láser con la ayuda de naotecnologia• Estos aparatos apuntan hacía un futuro de electrónica y

comunicadores ultra-rápidos, aunque todavía se carece de las técnicas adecuadas de fabricación de los hallazgos logrados en el laboratorio. Según Stephen Choque, ingeniero universitario de Princeton, "Ahora mismo todo el mundo habla de la naotecnologia, pero su comercialización depende de nuestra capacidad de fabricar".

• La solución podría ser un mecanismo algo más sofisticado que la imprenta, según Choue. Simplemente a través de la impresión de una moldura dura dentro de una materia blanda, puede imprimir caracteres más pequeños que 10 nanometros. Esto parece sentar la base para nanofabricacion.

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