Todos los objetos que observamos a nuestro alrededor tienen algo en común: están hechos de materia.

La materia se encuentra en tres estados: sólido (como el hielo), líquido (como el agua) y gaseoso (como el vapor de agua).

La composición de la materia es variable; por ello, existe una enorme cantidad de sustancias. Las sustancias que sirven para fabricar objetos se llaman materiales.

Según las propiedades que posea, un material será más adecuado que otro para fabricar un objeto determinado.

Todos los cuerpos de la naturaleza están formados por materia, incluidos nosotros mismos. El hierro o el aceite, por ejemplo, están formados por materia.

Cada tipo de materia posee unas propiedades características y se denomina sustancia. Así, tanto el hierro como el aceite son sustancias.

En la naturaleza encontramos la materia en tres estados: sólido, líquido y gaseoso.

Una piedra, una mesa o un plato, no cambian de forma a menos que se rompan. Son sólidos.

El agua, la leche o el aceite al cambiar de recipiente, cambian de forma. Son líquidos.

El aire contenido en un globo puede cambiar de forma si se comprime el globo o si se rompe. En este caso, la sustancia se escapa y aumenta de volumen. Son los gases.

La materia en estado sólido. Su volumen es constante y su forma es invariable.

La materia en estado líquido. Su volumen es constante y su forma es variable.

La materia en estado gaseoso. So volumen y su forma son variables.

Hay sustancias que, dependiendo de las condiciones, pueden presentarse en los tres estados y cambiar de uno a otro. El ejemplo más conocido es el del agua.

El paso de agua en un estado líquido a agua en estado sólido (hielo), tiene lugar enfriándola hasta una temperatura de 0°C.

El paso de agua en estado líquido a agua en estado de vapor, tiene lugar calentando el agua hasta que entra en ebullición (hierve) a la temperatura de 100°C y se vaporiza.

Otras sustancia también pueden cambiar de estado; estos cambios se producen mediante la intervención del calor: calentando o enfriando.

Los pasos de sólido a líquido (fusión) y de líquido a gas (vaporización) necesitan absorber calor para producirse.

Los pasos de gas a líquido (condensación) y de líquido a sólido (solidificación) necesitan que la sustancia ceda calor para producirse.

La materia está constituida por unas piezas básicas a las que llamamos átomos.

También sabemos que los átomos son divisibles y que contienen tres tipos de partículas en su interior: los protones, los neutrones y los electrones.

En algunas sustancias, los átomos forman agrupaciones que se denominan moléculas.

Las moléculas de algunas sustancias están formadas por átomos iguales, como las moléculas de hidrógeno o de oxígeno, en las que los átomos de unen de dos en dos.

Muchas de las sustancias puras que encontramos en la naturaleza están formadas por infinidad de átomos iguales (oro, plata…); estas sustancias se denominan elementos químicos.

Actualmente se conocen unos 115 elementos químicos: 90 se encuentran en la naturaleza (elementos naturales) y 25 se han elaborado en los laboratorios (elementos artificiales).

Cada elemento químico tiene un nombre que lo identifica y un símbolo químico que lo representa.

También hay sustancias como el agua (H2O), el cloruro sódico (NaCl), etc. que tienen átomos diferentes porque están formadas por dos o más elementos cuya proporción es constante y determinada.

Estas sustancias se denominan compuestos.

Las sustancias puras son elementos, como el hierro, y compuestos como el azúcar, cuya composición y propiedades no varían.

Otras sustancias, como el agua del mar, la leche o el chocolate, están formadas por varios elementos o compuestos en proporciones variables. Estas sustancias se denominan mezclas.

Algunas mezclas como el agua del mar tienen muchos componentes. Aparentemente, estos componentes se no pueden distinguir pues se trata de una mezcla homogénea.

En la sopa, sin embargo, sí distinguimos a simple vista que está formada por varios componentes; se trata de una mezcla heterogénea.

Edad tiempo materiales

PIEDRA 1.000.000 años

herramientas de piedra

huesos de distintas formas y tamaños utilizados por el hombre: hachas, arpones, flechas, hoces, etc.

BRONCE3.000 antes de Cristo

Las herramientas fabricadas en bronce (cobre y estaño)

HIERRO1.200 antes de cristo

Herramientas de hierro

ACTUAL actualidadPlásticos

Componentes electrónicos

HISTORIA DE LOS MATERIALES

Las sustancias que sirven para construir objetos suelen llamarse materiales.

Los materiales naturales son los que se encuentran en la naturaleza; se llaman también materias primas (madera, seda, cuero…).

Los materiales artificiales son aquellos que el ser humano fabrica a partir de los naturales (papel, vidrio)

Los materiales sintéticos se obtienen a partir de los artificiales por medio de algun proceso de sintetización (por ejemplo los plásticos)

Entre los materiales más utilizados para elaborar productos, destacan:

los textiles

los pétreos.

los metales.

los plásticos.

la madera.

los cerámicos.

MADERA

PLÁSTICOS

Se obtiene de la parte leñosa de los árboles. Se utiliza como combustible, para la industria papelera , para la fabricación de muebles, elementos de construcción (vigas, escaleras ... ), decorativos (esculturas, marcos de fotografías ... )...

Se obtienen artificialmente a partir del petróleo.Los plásticos se utilizan para fabricar tuberías, embalajes, juguetes, recipientes, revestimiento de cables.

METALES

PÉTREOS

Se extraen de los minerales que forman parte de las rocas. Los metales se utilizan para estructuras y piezas de máquinas, herramientas, elementos de unión, componentes electrónicos, marcos de ventanas, muebles...

Se extraen de las rocas.Son materiales pétreos el mármol, la pizarra, el vidrio, el yeso, el cemento y el hormigón.Normalmente se utilizan como materiales de construcción.

CERÁMICOS

TEXTILES

Se obtienen moldeando arcillas y sometiéndola después a un proceso de cocción a altas temperaturas en un horno.Un ladrillo y una teja, un botijo, una vajilla e, incluso, un lavabo son productos fabricados con materiales cerámicos

Estos materiales se utilizan en forma de hilos para elaborar tejidos. Pueden ser naturales o sintéticos.Son materiales textiles la lana, el algodón, la seda, el lino, o el nailon y la lycra.

Cada material tiene unas propiedades que:

lo diferencian de los demás

determinan lo que puede hacerse con él

Son las que están relacionadas con la impresión que produce el material en nuestros sentidos.

Color. Textura.

Brillo.

TACTO

SUAVE CEDAÁSPERO LIJARUGOSO LANALISO VIDRIODE DISTINTAS FORMAS MADERA

OLORAGRADABLE PERFUMEDESAGRADABLE OLOR DEL GAS

SABOR

SALADO SALESDULCE AZUCARACIDO VINOSAMARGO BEBIDAS CON HIERBAS

OIDOACUSTICO GUITARRASNO ACUSTICO TINGLADOS DE CHAPA

VISTA

TRANSPARENTE ACRILICOTRANSLUCIDO POLICARBONATOOPACO METALESDE COLORES PINTURASCON BRILLO ORO

Son las que están relacionadas con el comportamiento del material frente a al calor o al paso de electricidad

Conductividad térmica: Un material tiene alta

conductividad térmica cuando deja pasar el calor por él.

Conductividad eléctrica: Un material tiene alta conductividad eléctrica cuando deja pasar la corriente eléctrica por él. Entonces decimos que es conductor. En caso contrario,

será aislante.

Buenos conductores de calor

Metales en general

Aislantes de calor algodón, la lana, la fibra de vidrio, los poliuretanos

Metales imantables Hierro, Acero

Metales no imantables cobre, el estaño, el aluminio , el oro . la plata

Materiales estables Plásticos, oro, acero inoxidable, aluminio

Materiales que se oxidan

Hierro, acero, cobre

Buenos conductores de electricidad

Oro, plata, cobre

Materiales aislantes Madera, plásticos

Propiedades térmicas

Propiedades magnéticas

Propiedades químicas

Propiedades eléctricas

Son las que están relacionadas con el comportamiento del material cuando se somete a esfuerzos.

Son las que están relacionadas con el comportamiento del material cuando se somete a esfuerzos.

ELASTICIDAD Los materiales se pueden doblar y vuelven a su forma orgininal

Goma, caucho

PLASTICIDAD Los materiales conservan su forma una vez deformados

Plásticos, masillas

DUCTILIDAD Se pueden hacer hilos finos Alambres de cobre y de acero

MALEABILIDAD Se pueden estirar en planchas Papel, acero

DUREZA Los materiales no pueden ser atravesados por otros

Aluminio, acero

TENACIDAD Los materiales no se rompen cuando se los deforma lentamente

Poliuretanos, cauchos

FATIGA Los materiales se rompen cuando hacen un mismo trabajo muchas veces en forma repetida

Hierro

FRAGILIDAD Los materiales pueden romperse con facilidad Vidrio

MAQUINABILIDAD A estos materiales se les puede arrancar un trozo de material sin mucha dificultad (viruta)

Maderas blandas, plomo

RESILIENCIA Estos materiales soportan golpes bruscos Acero, siliconasRESISTENCIA A LOS ESFUERZOS FISICOS

Estos materiales soportan esfuerzos de tracción, compresión, flexión, torsión, alargamiento y estiramiento.

Plásticos

Son las que están relacionadas con la mayor o menor nocividad del material para el medio ambiente.

Toxicidad: Es el carácter nocivo de los materiales para el medio ambiente o los seres vivos.

Reciclabilidad: Es la capacidad de los materiales de ser vueltos a fabricar.

Biodegrabilidad: Es la capacidad de los materiales de, con el paso del tiempo, descomponerse de forma natural en sustancias más simples.

Al elegir un material para una determinada aplicación, habrá que tener en cuenta los siguientes factores:

Sus propiedades: dureza, flexibilidad, resistencia al calor...

Las posibilidades de fabricación: las máquinas y herramientas de las que se dispone, la facilidad con que se trabaja...

Su disponibilidad: la abundancia del material, la proximidad al lugar donde se necesita...

Su impacto sobre el medio ambiente: si contamina, o es tóxico, o biodegradable

Su precio

La propiedad que determina el material del que está fabricada la malla es laelasticidad

La propiedad que determina el material del que está fabricada la olla es laconductividad térmica

La propiedad que determina el material del que están fabricados los faros es latransparenciay el parachoques la

resistencia mecánica

Un neumático opacidad resiliencia imantable

Lentes transparenciamaquinabilidad

Estabilidad quimica

Una hoja para escribir ductilidad maleabilidad No imantable

alambres No acústico resiliencia ductilidad

Un envase de alimentosEstabilidad quimica

tenacidadBuen conductor de calor

Batería de músico Olor agradablePropiedades acusticas

maquinabilidad

Bisagra para puertaResistente a la fatiga

imantabilidad rugosidad

Horno de cocinaAislante de calor

Estabilidad quimica

elasticidad

Garrocha para saltar en alto elasticidad resliliencia Suavidad

Escultura tallada a mano Aspero No imantable maquinabilidad

Los recursos de la Tierra son ilimitados y, si no se usan correctamente, pueden agotarse sin encontrar otros que los sustituyan.

Las formas de prolongar la vida de estos recursos son dos:

RECICLAR

REUTILIZAR

RECICLAR esrecuperar lo que se tira, para después de darle el tratamiento adecuado, poder volver a ser utilizado.

REUTILIZAR esno tirar lo que ya hemos usado y volverlo a utilizar .

ENERGÍA

Y

MATERIAS PRIMAS

EL RECICLAJE AHORRA

Las bolsas del supermercado.

Los envases de vidrio.

El papel

USO RACIONAL DE LOS MATERIALES.

•Agotamiento prematuro de materiales. Los materiales que se emplean para construir productos pueden ser de dos tipos:

Renovables. Son aquellos materiales en los que un uso racional no provocará su agotamiento, ya que, pasado cierto tiempo, se obtendrán otros. Algunos ejemplos son: madera, papel, algodón, linoNo Renovables. Se trata de aquellos que proceden del interior de la Tierra y que una vez usados, si no se reciclan, pueden AGOTARSE. Este es el caso de todos los metales

•Soluciones adoptadas. Las soluciones que se están adoptando para evitar un agotamiento prematuro y el deterioro del medio ambiente son tres:

Nuevos diseños: puede reducir considerablemente el volumen de materia prima empleada para fabricarlo, Reciclado: se pueden volver a hacer por ejemplo: el aluminio, el papelReutilización. se puedan volver a utilizar productos o piezas. Este método ya se emplea desde hace bastante tiempo, como es el caso de botellas de refrescos y algunas piezas de automóviles.

RESIDUOS.

•Tipos de residuos. Los residuos industriales se pueden clasificar en:Residuos inertes. Son aquellos que no presentan ningún riesgo para el ambiente Residuos tóxicos y peligrosos. Son aquellas sustancias inflamables, corrosivas, tóxicas o que pueden producir reacciones químicas originando peligros para la salud o para el medio ambiente.

•Operaciones a realizar con los residuos. En la actualidad se está trabajando en varias líneas de actuación:

Reducción en origen. La aparición constante de nuevas tecnologías permite que se generen menos residuos o que parte de ellos se puedan utilizar en otros procesos de fabricación. Tratamiento. Los más importantes son:

oTratamientos físicos. Consisten en separar el residuo del resto. oTratamientos químicos. Consisten en neutralizar el residuo tóxico, haciéndolo reaccionar con determinados reactivos.oTratamientos biológicos. se hacen fermentar para conseguir su descomposición en sustancias más simples y estables.

Incineración. Los residuos se introducen en hornos especiales, en los que se queman.Vertido controlado. Se vuelca en lugares especiales evitando contaminar aguas o tierras circundantes a través de filtraciones.