Bloc 2Noves necessitats,

nous materials

Desenvolupament cientificotecnològic i la societat de consum: esgotament de materials i aparició de noves necessitats

•indústria aeroespacial: compòsits, aliatges amb memòria de forma*, ..• vida quotidiana: fibres de carboni*, fibra òptica*, ...•Medicina: nous medicaments, teixits autorreparables, ADN programat, ..•Electrònica: Internet, computadors d’ADN, ordinadors quàntics, ...•construcció: ciments, edificis intel·ligents, automatismes, ..• vitroceràmiques, ...•etc

ALIATGES AMB MEMÒRIA DE FORMA (1)

Són materials que tenen la capacitat de “recordar” la forma original, inclús vencent forces en contra, quan assolim temperatures determinades.

Exemples d'aliatges on es dóna:--- or-cadmi --- ferro-níquel --- níquel-titani--- coure-zinc --- acer inoxidable --- indi-cadmi--- ferro-platí

El primer que va sortir, va ser el NITINOL, al 1962, que és un aliatge de níquel i titani, que té estructures cristal·lines diferents segons la temperatura a la qual està.

ALIATGES AMB MEMÒRIA DE FORMA (2)

El Nitinol,s'utilitza per:

--- Dilatar artèries: cal prendre un anticoagulant per evitar l'atac de les plaquetes. Es posa el Nitinol ben estirat a baixa temperatura i quan assoleix la temperatura corporal, canvia de forma, de manera que adopta forma corbada quedant com un reforç en forma d'anell que dilata les artèries. S'ha de recobrir amb materials hidròfobs per evitar que les plaquetes es dipositin a la superfície del metall.

--- En ortodòncia: per las “braquets” , ja que en assolir la temperatura corporal de l'interior de la boca, queden fixats sense necessitat de tensar-los.

--- Muntures d'ulleres superelàstiques: si es deforma la muntura, és suficient passar-les per aigua calenta i recuperen la seva forma original.

--- Dispositius de vàlvules de seguretat, que s'activen en arribar a una temperatura determinada i perillosa.

ALIATGES AMB MEMÒRIA DE FORMA (3)

--- Frontisses automàtiques: per obrir finestres en els hivernacles: en arribar a una temperatura determinada a l'interior de l'hivernacle, la frontissa s'obre automàticament i quan la temperatura baixa, es torna a tancar.

--- Jocs de màgia: es dóna una forma determinada a un filferro de Nitinol, a una temperatura una mica alta (uns 50ºC, amb forma de lletra per exemple). El mag mostra el filferro de Nitinol a temperatura ambient com un ferro normal. En posar-lo sota una bombeta potent o aigua calenta, es transforma en una lletra o una altra forma predeterminada....

FIBRA DE CARBONI (1)

● És un material compost, amb una matriu de polímer (normalment termoestable) i filaments de carboni d'entre 5 i 8 μm.

● Propietats: --- Alta resistència mecànica amb un mòdul d'elasticitat molt elevat --- Baixa densitat --- Resistència als agents externs --- Bones propietats ignífugues --- Resistència a les variacions de temperatura, conservant la seva forma (només si s’utilitzen termostables)

FIBRA DE CARBONI (2)

● Per fer-nos una idea de les propietats anteriors, podem comparar la fibra de carboni amb l’acer i tenim que: --- El mòdul de resistència a la tracció és 3 vegades superior a l’acer --- La densitat de la fibra de carboni és 4,5 vegades inferior --- El principal problema de la fibra de carboni és el seu preu. És cara perquè té molt bones qualitats mecàniques i sobretot pel seu costós procés de producció. També per l’ús de termostables que dificulta el procés de creació de la peça final, i que necessita una maquinària complexa i especialitzada.

● Aplicacions:Gràcies a les seves propietats mecàniques i al seu pes reduït, s’utilitza en la industria de l’aeronàutica, l’automobilisme, en vaixells, per fer bicicletes, etc. Cada cop més també es fa servir en articles de consum com per exemple els patins en línia, les canyes de pescar, cascs per anar amb moto, ordinadors portàtils, o inclús amb joieria.

FIBRA DE VIDRE

La  fibra de vidre  és un material format per fibres extremadament fines de  vidre  o  plàstic.És molt bon  aïllant tèrmic  i de l'electricitat. Té una gran resistència mecànica i és difícilment  inflamable. Normalment s'utilitza per a roba industrial i com a aïllant tèrmic i acústic i en forma de  fibra òptica  per la transmissió de senyals llumíniques, i assolint una alta capacitat de transmissió de dades.

FIBRA ÒPTICA

La  fibra òptica  és un filament flexible de secció circular fet d'algun tipus de  vidre  o  plàstic  capaç de transportar feixos de llum en el seu interior.