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.