El ser humano se ha ido familiarizando y le ha dado uso a los materiales que tuviera al alcance. Esto se ve reflejado desde la Edad de Piedra (3000 A.C) cuando el hombre primitivo desarrolló una gran destreza para crear armas punzo- cortantes, tales como cuchillos, flechas y lanzas, para defenderse de las bestias. El hombre del neolítico descubrió que la arcilla (barro) se ablandaba al mezclarse con agua, y se endurecía al secarse. Este ciclo de ablandamiento-endurecimiento se podía repetir una y otra vez al ir añadiendo agua. Cuando se introducían los bloques de arcilla húmeda dentro de una hoguera por un determinado tiempo, éstos quedaban permanentemente endurecidos al enfriarse y eran resistentes al agua.
Durante la edad del Cobre (5000 al 1500 AC) el hombre neolítico descubrió que el cobre natural podía ser suavizado al calentarlo, y endurecido al deformarlo mediante martilleo. El cobre desplazó progresivamente a la piedra y se posicionó como el material preferido por el hombre para la fabricación de herramientas y objetos ceremoniales. Sin embargo, una vez que el cobre natural escaseó, el hombre se vio obligado a poner su atención en los metales contenidos en los minerales.
Como se puede observar el desarrollo del conocimiento que el ser humano tenía por los materiales fue muy lento. No fue hasta finales del siglo XIX que comenzaron a haber grandes avances que contribuyeron a su desarrollo. En la actualidad los científicos lograron entender la relación que existe entre los elementos estructurales de los materiales. Todo esto ha sido posible gracias a la Ingeniería en Materiales. Se entiende como material a todo elemento que puede transformarse y agruparse en un conjunto.
La Ingeniería en Materiales es un campo de la ingeniería que abarca el espectro de tipos de materiales y cómo utilizarlos en los procesos de fabricación. Los materiales incluyen las siguientes gamas: metales, cerámicas, polímeros (plásticos), semiconductores y materiales híbridos denominados compuestos. Vivimos en un mundo que no solo depende de los materiales sino que también está condicionado por ellos. Todo lo que vemos y usamos está hecho de materiales: automóviles, aviones, computadoras, refrigeradores, hornos de microondas, televisores, loza de cocina, cubiertos, productos deportivos de todos los tipos e incluso aparatos biomédicos tales como articulaciones y miembros artificiales (Moore & Edge, 2015).
Las actividades de los ingenieros en materiales van desde la producción de materiales primarios, incluido el reciclaje, pasando por el diseño y desarrollo de nuevos materiales, hasta la manufactura fiable y económica de los productos finales. Comúnmente, tales actividades forman parte de las industrias aeroespaciales, de transporte, de componentes electrónicos, conversión de energía y sistemas biomédicos.
La innovación en ingeniería en materiales significa el uso inteligente de un nuevo material (que tenga nuevas aplicaciones o sustituya antiguos materiales). Un claro ejemplo de esto son los clips de plástico y los álabes cerámicos de las turbinas, estos productos representan intentos de mejorar con polímeros y con cerámicos lo que previamente se hacía con metales. Los accidentes en ingeniería con frecuencia están causados por un mal uso de los materiales. Un ejemplo de lo anterior puede ser cuando una cucharilla de plástico se comba mientras se remueve el té, o cuando un avión cae al suelo porque aparecen fisuras en su cola. Estos accidentes se debe a que los ingenieros en materiales que diseñaron las piezas antes mencionada emplearon materiales equivocados o no entendieron las propiedades de éstos. Por ello es vital que el ingeniero profesional conozca cómo se seleccionan los materiales y sepa cuál se ajusta a las demandas del diseño –demandas económicas y estéticas, así como de resistencia y durabilidad. El diseñador debe comprender las propiedades de los materiales y sus limitaciones (Ashby & Jones, 2008).
Se dice que existen más de 50,000 materiales disponibles para un Ingeniero, por lo tanto no suele ser muy fácil tomar la decisión sobre qué material es el apto para cada ocasión. Es por ello que además de desarrollar y mejorar los materiales, una parte fundamental de su trabajo es comprobar la calidad y seguridad de los materiales, mediante la puesta en práctica de estrategias de vigilancia para garantizar el uso seguro de los materiales.
El proceso de selección de los materiales utilizados es el siguiente: el primer paso es la elección de la aplicación (esto quiere decir que se deben determinar las propiedades requeridas), el segundo paso es el de propiedades (en este paso se deben identificar el o los materiales candidatos, y por último, es el material (en este paso se el procesamiento requerido por el cual será sometido el material).
Hay dos tipos de formas de clasificar los materiales: según sus propiedades (económicas, físicas, mecánicas, térmicas, eléctricas y magnéticas, interacción con el entorno, producción y estéticas) y por su tipo (metales y aleaciones, polímeros, cerámicos y vidrios, materiales compuesto y materiales naturales).
Recursos Digitales: pxhere, pxhere, pxhere, pxhere, upload wikimedia.
0 comentarios:
Publicar un comentario