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Natalia Bravo García Francisco Tajada Lostao Stephanie Bérninzon Costanzo

Nuevos materiales

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Natalia Bravo GarcíaFrancisco Tajada LostaoStephanie Bérninzon Costanzo

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Aglomerante (cemento Portland)

Agua

partículas o fragmentos

de un agregado

Aditivos específicos

HORMIGÓN

• Toda la mezcla da lugar a una pasta moldeable con propiedades adherentes,que en pocas horas fragua y se endurece transformándose en unmaterial de consistencia pétrea.

• El cemento está formado de silicato cálcico hidratado (S-C-H), estecompuesto es el principal responsable de sus características adhesivas yresistentes.

Composición química y características

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Composición química y características

• Resiste muy bien los esfuerzos de compresión, pero no tiene buen comportamiento frente a otros tipos de esfuerzos (tracción, flexión, cortante, etc.)

• Por este motivo es habitual asociarlo al acero usando el nombre de hormigón armado

• Es un material cuyo empleo eshabitual en obras de arquitectura e ingeniería, como puentes, edificios, puertos, túneles, etc.... Es imprescindible en la cimentación de todas las edificaciones.

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Los antiguos romanos utilizaron tierras o cenizas volcánicas, además de cal como aglomerantes, lo que ya se puede considerar como el primer cemento puzolánico (obtenido en Pozzuoli, cerca del Vesubio).

Destacan ...

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Arcos del Coliseo romano

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Los nervios de la bóveda de la Basílica de Majencio

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Las bóvedas de las Termas de Caracalla

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La cúpula del Panteón de Agripa

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Composición química y características

• Acero es una aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03% y el 1,76%.

• Si la aleación posee una concentración

de carbono mayor al 2,0% se producen

fundiciones que, en oposición al acero,

son mucho más frágiles y no es posible

forjarlas sino que deben ser moldeadas.

• No confundir hierro con acero.

La diferencia entre el hierro y el acero

está en el porcentaje del carbono.

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Composición química y características

• Alta resistencia mecánica al someterlos a esfuerzos de tracción y compresión.

• La elasticidad de los aceros es muy alta, en un ensayo de tracción del acero al estirarse antes de llegar a su límite elástico vuelve a su condición original.

• Es un material que se puede unir por medio de soldadura, gracias a esto se pueden componer una serie de estructuras con piezas rectas.

• Los aceros son dúctiles, tienen una alta capacidad

para trabajarlos, doblarlos y torcerlos.

• Se pueden cortar y perforar a pesar de que

es muy resistente y aun así siguen

manteniendo su eficacia.

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Características del velcro

• Es una marca registrada en el año 1951 que ha pasado a denominar un sistema de apertura y cierre rápido.

• El sistema de cierre consiste en dos cintas de tela que deben fijarse en las superficies a unir mediante cosido o pegado.

• Una de las cintas posee unas pequeñas púas flexibles que acaban en forma de gancho y que por simple presión se enganchan a la otra cinta cubierta de fibras enmarañadas que forman bucles y que permiten el agarre.

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Cómo surgió la idea

• En 1941, después de un paseo por el campo con su perro, el ingeniero suizo George de Mestral descubrió lo complicado que resultaba desenganchar de sus pantalones y del pelo de su perro los frutos de algunos cardos Arctium lappa, conocidas como arrancamoños.

• Tras comprobar la existencia de un gancho en el final de sus púas o espinas se puso manos a la obra e inventó un sistema de cierre con dos cintas: el velcro.

Velours(terciopelo)

Crochet (ganchillo)

velcro

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Características químicas

• Esta formado por átomos de

carbono y enlaces covalentes.

• Los átomos están dispuestos de manera regular hexagonal (como panal de abejas).

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Principales propiedades físicas

• Muy flexible • Transparente • Autoenfriamiento• Conductividad térmica y eléctrica • Muy elástico• 200 veces mas duro que el acero• Soporte de radiación ionizante • Muy ligero• Se calienta menos al conducir los electrones • Se autorepara (cuando se quiebra su

estructura, éste atrae átomos de carbono para reparar los huecos)

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Características químicas y propiedades físicas

Fue creado por Samuel Stephens Kistler en 1931

Sustancia coloidal similar al gel.

Densidad muy baja y altamente poroso.

Puede tener hasta 99,8% de aire.

Tiene una superficie especifica muy grande.

Transparente.

Es un aislante térmico.

Soporta 1000 veces su peso

Índice de refracción muy similar al aire.

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Materiales con memoria de forma

• Primer tipo de materiales considerados inteligentes.

• Efecto memoria de forma.

• Al recuperar la forma tiene capacidad de realizar un trabajo muy elevado.

• Se utiliza en implantología, válvulas, etc.

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Silicona

- Material muy versátil en colores y grados de dureza y elasticidad. - Se puede espumar. - Es un material ergonómico - Se utiliza en la ortopedia, prótesis de mama

Cerámica

- Material madre, primer material creado por el hombre. - Puede ser aislante pero también puede ser conductor. - Puede ser magnético.- Se crea la cerámica técnica, de alta tenacidad y alta resistencia al

impacto. - Se utilizan en prótesis con las alúminas, en motores de

propulsión, ya que aguantan altas temperaturas.

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• Considerados materiales inteligentes.

• A partir de un estimulo externo, tienen la capacidad de cambiar algunas de sus propiedades.

• Se utilizan en amortiguadores de coches de competición, amortiguadores para evitar vibraciones sísmicas en puentes y rascacielos también se podría utilizar en los sistemas nerviosos de futuros robots.

Materiales magnetorreológicosy ferrofluidos

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Conceptos

• “Nano”: este prefijo hace referencia a la milmillonésima parte de un metro (o de cualquier otra unidad de medida).

Cinco átomos puestos en línea suman un nanómetro.

• La Nanotecnología es por lo tanto la ciencia que estudia todos los materiales, dispositivos, instrumental, etc., que entren en esa escala, desde 5 a 50 ó 100 átomos.

• Los Nanomateriales son materiales cuyos principales constituyentes tienen una dimensión de entre 1 y 100 mil millonésimas partes de un metro, según la definición adoptada por la UE.

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Los nanotubos:

Red metálica enrollada en minúsculos tubos, de 10 átomo de diámetro.

Tienen 100 veces la resistencia del acero, pero sólo 1/6 de su peso.

Son 40 veces más fuertes que las fibras de grafito.

Conducen la electricidad mejor que el cobre.

Pueden ser conductores o semiconductores (como los microprocesadores del ordenador), dependiendo de la colocación de los átomos.

Son excelentes conductores de calor.

Posibles aplicaciones a la exploración espacial

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Posibles aplicaciones a la medicina

• Los nanosistemas de liberación de fármacos actúan como transportadores de fármacos a través del organismo.

• Moléculas artificiales conocidas como dendrímeros, que pueden diseñarse a escala nanométrica. Pueden transportar moléculas de distinta naturaleza.

• Se han desarrollado nanopartículas que permiten administrar, en forma de simples gotas nasales, algunas vacunas.

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Posibles aplicaciones a la medicina

• Uso de nanopartícuas como vehículos para administrar insulina, o crear un dispositivo que se inyecte dentro del cuerpo y fabrique insulina.

• Biochips que permiten detección precoz del cáncer examinando las proteínas.

• Nanohilos de silicio que permiten detectar los virus incluso antes de que actúe el sistema inmunológico.

• Células artificiales que se desplacen por el torrente sanguíneo: Respirocitos

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Nanomáquinas y combustible necesario

• Las nanomáquinas son máquinas de un ínfimo tamaño, que requieren el uso de un microscopio para poder observarlas.

• Cada célula está provista de un mecanismo capaz de producir el combustible necesario. Este combustible se llama adenosín trifosfato(ATP), un nucleótido fundamental en la obtención de energía celular.