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Los parques tecnológicos andaluces.

Lucía Bermúdez

Parque Científico y Tecnológico Cartuja 93 en Sevilla.

Existen varios espacios: el Parque Tecnológico de Andalucía en Málaga (1992), el Parque Científico y Tecnológico Cartuja 93 en Sevilla y otros en Córdoba, Almería y Huelva.

Parque Tecnológico de Andalucía en Málaga.

Aerópolis.

El principal es Aerópolis, el Parque Tecnológico Aeroespacial de Andalucía, cerca del aeropuerto de Sevilla. Productos de su industria son el moderno avión A400M y el superjunubo A380.

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Instituciones andaluzas de Investigación y Desarrollo.

Lucía Bermúdez

El Instituto de Ciencia de Materiales, integrado en el Centro de Investigaciones Científicas Isla de la Cartuja, realiza una importante labor de divulgación mediante cursos y conferencias.

Centro de investigaciones científicas Isla de la Cartuja.

La Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa ha promovido fundaciones que impulsen proyectos tecnológicos en electrónica y biotecnología. La más importante es la Corporación Tecnológica de Andalucía.

Las Universidades andaluzas constituyen un puente entre la investigación científica y las empresas. Un ejemplo es el Grupo de Elasticidad y Resistencia de Materiales (GERM) de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Sevilla, que en la empresa TEAMS S.L. realizan pruebas de materiales aeronáuticas.

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5. EL AVANCE DE LA NANOTECNOLOGÍA.

Lucía Bermúdez

Rotaxano.

Los transistores de los chips serán pronto sustituidos por moléculas llamadas rotaxanos. Con los nanotubos podrían construirse en el futuro ordenadores moleculares y crearse nanorobots capaces de regular reacciones químicas, reparar defectos estructurales y revolucionar la biomedicina.

Nanorobot

Estructura del funcionamiento en paralelo
del ordenador molecular. (MSBN)

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4.1. Moléculas a la carta: fullerenos y nanotubos.

Lucía Bermúdez

El carbono es uno de los elementos más abundantes del planeta y el componente básico de la química orgánica. Presenta dos formas alotrópicas (propiedades diferentes según la disposición de sus átomos), el grafito y el diamante que posee una dureza extraordinaria.

Diamante.

Grafito.

La ciencia actual investiga nuevas formas alotrópicas de carbono, los fullerenos, que son moléculas obtenidas de combinar pentágonos y hexágonos. Se pueden polimerizar y sustituir alguno de sus átomos por otros elementos (heterofullerenos). Los fullerenos no tienen aplicación práctica porque no existe un método para producirlos a escala industrial, pero poseen un gran potencial.

Fullereno.

Si las moléculas de carbono creadas poseen únicamente hexágonos (no pentágonos) no se forman fullerenos sino una lámina plana que puede enrollarse formando nanotubos, miles de veces más fuerte que el acero pero más ligero.

Nanotubo.

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4. EL DESARROLLO TECNOLÓGICO. SUS APLICACIONES.

Lucía Bermúdez

La sociedad industrial del siglo XXI busca continuamente nuevos materiales.

·Las investigaciones sobre las cerámicas , como las arcillas (materiales cerámicos por excelencia) han sido decepcionantes. Son materiales fáciles de moldear que tras su coción adquieren dureza y resistencia al calor.

Interruptor de luz antiguo con
aislante cerámico.

Motor de Akatsuki.

Usos: fabricar ladrillos, azulejos y sanitarios, circuitos electrónicos y cubiertas de aeronaves.

·Están cobrando importancia los materiales compuestos (composites) formados al combinar dos o más materiales por sinergia. Un ejemplo es la fibra de carbono (polímero tipo fibra + polímero adhesivo) que es ligera y resistente aunque costosa; otro, el silestone (amargo + resina de poliéster). La industria aeronáutica es la principal demandante de nuevos materiales.

Fibra de carbono.

Silestone.

Industria aeronáutica.

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3.2. Los modernos materiales artificiales: los polímeros.

Lucía Bermúdez

Los polímeros son sustancias formadas de moléculas enormes por concentración de moléculas normales llamadas monómeros. Son frecuentes en la naturaleza: celulosa, almidón, colágeno, proteínas y ADN.

En la industria se utilizan polímeros naturales como la celulosa; pero el progreso de la química ha dado lugar a gran variedad de polímeros artificiales gracias a químicos como John Dalton, Dimitri Mendeleiev o Friedrich A. Kekulé.

* Polímeros según el efectos del calor:

-Termoplásticos. El calor los reblandea sin alterarlos.

-Termoestables. Si se calientan, se descomponen.

Temoplásticos.

Termoestables.

· * Polímeros según sus propiedades mecánicas:

-Elastómeros. Soportan grandes deformaciones.

-Plastómeros. La deformación altera su forma original. Plásticos.

-Fibras. Alta resistencia a la tracción.

-Recubrimientos. Sustancias líquidas que forman películas protectoras.

-Adhesivos. Forman fuertes enlaces con las superficies en contacto.

Ecotal, plastómero.

Elastómero.

Platómero.

Fibra natural

Fibra sintética

Adhesivo.

Recubrimiento.

* Polímeros más usuales:

- Artificiales: Teflón.

Polimetacrilato o vidrio acrílico.

Poliisobretileno.

Buna.

PVC, cloruro de vinilo.

Poliamidas, como el nailon.

Poliésteres, como el mylar.

Baquelita.

Siliconas.

- Naturales: Caucho.

Glúcidos. Almidón y glucógeno.

Lípidos.

Proteínas que son poliamidas.

Ácidos nucleicos.

Caucho.

Lípidos.

Proteínas.

Glúcidos.

Ácidos nucleicos.

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3.1. Materiales de construcción: cementos y hormigones.

Lucía Bermúdez

Hace mucho tiempo se usaron aglomerantes naturales. Los egipcios usaron yeso y mortero (arena más cal). Los romanos utilizaron puzolana, formada por cal y ceniza del Vesubio; actualmente aún se usa. El mortero fue el principal aglutinante en la Edad Media.

Máscara de yeso egipcia.

Puzolana.

Mortero.

Clinker.

Actualmente existen muchos tipo de cementos, básicamente se componen de arcilla y roca caliza pulverizadas y sometidas a coción, obteniéndose un producto llamado clinker. La composición del cemento (silicatos de calcio con otros metales como hierro, aluminio y manganeso) es compleja y la reacción química en contacto con el agua (fraguado) también.

El más usado hoy en día es el cemento Portland, que adquiere consistencia pétrea tras fraguar con el agua. El hormigón es una piedra artificial que soporta altas temperaturas y está compuesto de cemento y áridos (arena, grava y cantos rodados). Si se añaden gravillas de acero obtenemos el hormigón armado.

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El PAPIRO DE EBERS

Lucía Bermúdez

Fue escrito en el antiguo Egipto, en el 1500 a.C. de nuestra era, durante el reinado de Amenhotep I. Es el legado más importante que tenemos actualmente sobre la antigua medicina egipcia. Se encontró entre las piernas de una momia en una tumba de Assasif, en un estado de conservación excelente. Mide 20-25 cm de longitud y 30 cm de anchura y está escrito en hierático.

Contiene un tratado sobre el corazón; descripción de enfermedades ginecológicas, digestivas, oftalmológicas, e incluso, psicológicas como la depresión y la demencia.

La farmacología egipcia constaba de más de 700 sustancias, la mayoría procedentes del reino vegetal: azafrán, mirra, aloes… También los obtenidos de insectos y arañas.

Aunque muchas enfermedades recibían tratamiento mágico o religioso, en el papiro se observan técnicas muy avanzadas.

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3. MATERIALES ARTIFICIALES.

Lucía Bermúdez

Obsidiana, vidrio natural.

Aunque la industria química ha desarrollado nuevos materiales, algunos proceden de hace tiempo. Los materiales artificiales más antiguos son el vidrio y el papel.

El vidrio está compuesto principalmente de silicio, también de carbonato sódico y carbonato cálcico. Es un material fácil de conseguir, por ejemplo, con arena de playa calentada a más de 1000 ºC.

Botella de vidrio.

No hay que confundir cristal con vidrio, en el cristal los átomos están ordenados formando figuras geométricas y el vidrio es molecularmente amorfo.

Vasija de vidrio.

Los romanos ya usaban el vidrio para elaborar objetos de bisutería y pequeños recipientes; actualmente se utiliza también en las nuevas tecnologías como la fibra óptica.

Papiro.

Pergamino.

El papel sigue siendo el soporte más utilizado para transmitir el conocimiento. Los soportes son tan antiguos como la escritura. El primero, que se sepa, es el papiro que es una planta abundante en las riberas del Nilo que se sometía a un complejo proceso de elaboración. Donde no había papiro se utilizaba pergamino, fabricado de pieles de animales de corral que también tenían que sufrir una
elaboración compleja. A lo largo de la Edad Media se fue imponiendo el uso del papel.

El principal componente del papel es la celulosa que se obtiene de la madera. Ésta es triturada, refinada y se le añade cola, aditivos y pigmentos, formándose una pasta que se prensa.

La demanda de papeles es muy alta y esto contribuye a la deforestación pero es un material fácilmente reciclable. El papel reciclado es menos blanco y más caro pero, es preferible a perder los bosques. Es importante reciclar el papel.

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2.4. Los metales.

Lucía Bermúdez

Son elementos que siguen siendo muy utilizados y alguna de sus propiedades son: apariencia brillante, dúctiles, maleables, buenos conductores de calor y electricidad y forman iones positivos en soluciones acuosas.

Reaccionan fácilmente con otros elementos formando compuestos: piritas, cinabrio, ferritas, etc, y un efecto indeseable de esta reactividad en su corrosión.

Metales nobles.

Los metales nobles son una excepción porque tienen baja reactividad y por ello son ideales en la industria de la joyería. Los más usados son: platino, rutenio, paladio, iridio, osmio; pero, sobre todo, oro y plata.

Las aleaciones son mezclas de metales para mejorar sus propiedades. Destaca el acero (hierro + carbono), el bronce (cobre + estaño), el latón (cobre + cinc) y la alpaca (sucedáneo de la plata). El oro y la plata necesitan la aleación con otros metales para darles dureza; la proporción de oro y plata respecto al peso total se denomina de ley.