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Origen,
características y clasificación de los materiales
Origen de los materiales
Un
material es un artículo, elemento u objeto que tiene una presencia física
tangible y posee características propias que lo distinguen de los demás. Desde
el punto de vista técnico y tecnológico, los materiales son los elementos que
habrán de transformarse para crear un producto, por ejemplo: el agua, una
planta, una roca, una fruta, etcétera.
Por
su origen, existen dos tipos de materiales: naturales y sintéticos.
Los
materiales naturales son los que se encuentran libremente en la Naturaleza:
rocas, agua y petróleo crudo. También aquellos que provienen de plantas,
animales, bacterias y de cualquier otro ser vivo. Un material natural es la
seda, producida por el gusano del mismo nombre; lo mismo que las semillas, el
follaje y la piel de los animales, entre otros.
Por
conveniencia, se consideran materiales naturales los que se producen en las
actividades agrícolas y ganaderas. Así, aunque la tela de algodón ya tiene
cierto procesamiento, se le considera natural, porque el hilo se obtiene al
trenzar el obtenido de la planta de algodón.
Lo
mismo sucede con las pieles de los animales con las que se confeccionan
zapatos; durante el proceso de curtido, las pieles se secan y obtienen
consistencia, pero en ningún momento son sometidas a procesos en que cambian su
estado o su esencia.
Por
otra parte, los materiales sintéticos son producto de procesos técnicos que
modifican por completo la naturaleza de los materiales originales. El caso del
caucho resulta ilustrativo: es una goma resinosa que se extrae del árbol del
mismo nombre; una vez que se le calienta y se le somete a procesos químicos se
convierte en la materia fundamental de los neumáticos de una bicicleta, por
ejemplo.
En
la actualidad, casi todos los productos sintéticos son derivados del petróleo.
Los plásticos constituyen el ejemplo más notable. Debido a sus características
de flexibilidad, facilidad para moldearse y resistencia a la degradación, se han
convertido en parte primordial de los objetos que nos rodean: vasos, bancas,
mesas, lentes, prendas de vestir, etcétera
Características de los materiales
Cada
material tiene un conjunto único de características que lo identifica: color,
forma, consistencia, etcétera. Por ejemplo, el agua es transparente, adopta la
forma del recipiente que la contiene y tiene consistencia líquida, entre otras
características; en consecuencia, a partir de estas es posible definir un
material.
Son
las características de los materiales las que determinan también la función que
desempeñarán en el producto final. En los climas fríos se usan materiales que
conservan el calor del cuerpo, como las pieles, para confeccionar prendas de
vestir protectoras.
De
la misma manera, cuando se elaboran herramientas y máquinas, se buscan
materiales idóneos para la función que habrán de desempeñar. Imagina la cabeza
de un martillo hecha con papel.
Con
el paso del tiempo, el ser humano ha desarrollado materiales cada vez más
adecuados para la actividad en que se utilizarán. Primero, mediante aleaciones,
en que se combinaban dos o más materiales para hacerlos más fuertes,
consistentes o durables. Los primeros seres humanos observaron que al añadir
una pequeña cantidad de carbón al hierro se obtenía acero, que es más
resistente. Más adelante, al agregar cromo al acero, se logró que este ya no se
oxidara, lo que produjo un material más durable: el acero inoxidable.
Otro
caso es el de la sustitución de un material con otro para realizar mejor una
función. Al principio, las vasijas en que se cocinaba eran de barro. Más
adelante, se empezaron a fabricar utensilios de cerámica y, en la actualidad,
muchos de estos se elaboran con aluminio.
Propiedades técnicas de los materiales
En
un proceso de producción técnica o tecnológica, los materiales pierden sus
características para transformarse en otro producto. Una vez cocinados, por
ejemplo, los frijoles pierden su dureza y consistencia para volverse blandos y
pastosos. Asimismo, adquieren un sabor distinto, típico.
En
este caso, los materiales son parte de los insumos; es decir, los bienes
consumibles que se utilizan para producir otros bienes.
En
general, insumos son los materiales, la energía y los conocimientos que
alimentan un sistema técnico. En el caso de los materiales, sus propiedades
técnicas son las que determinan su uso y aplicación en un sistema ser humano-producto.
El
término propiedades técnicas alude a las características que determinan las
modificaciones técnicas que puede experimentar el material durante su fabricación.
A continuación, se definen las más importantes:
› Fusibilidad. Es
la facilidad con que los materiales se pueden fundir. El hierro debe fundirse
en un horno a altas temperaturas para volcarse en moldes donde, al enfriarse,
adquiere la forma deseada, como la cabeza de un martillo.
› Plasticidad. Se refiere a la facilidad con que los materiales
pueden cambiar de forma sin romperse ni agrietarse. El hierro sólido
difícilmente cambia de forma, a menos que se le caliente y se golpee con
fuerza, como se hacía en la Antigüedad para fabricar objetos como hachas o
herraduras.
› Ductilidad.
Es la facultad de algunos materiales para formar hilos. Por ejemplo, el cobre
permite la creación de hilos finos, como los que se encuentran dentro de los
cables de conducción eléctrica.
› Maleabilidad.
Es la capacidad de algunos materiales para extenderse en láminas delgadas. No
solo los metales forman láminas; también lo hacen el papel, el plástico o, para
el caso, la masa de maíz.
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