4. El desarrollo tecnológico. Sus aplicaciones.

4. El desarrollo tecnológico. Sus aplicaciones.

Las exigencias de la sociedad industrial del siglo XXI están estimulando la búsqueda de nuevos materiales llamados a revolucionar nuestras vidas en el futuro.

Las cerámicas constituyen el mejor ejemplo de materiales que han dado a los  investigadores muchas más decepciones  que alegrías. Se trata de materiales fáciles de moldear que tras ser sometidos a cocción adquieren una gran dureza y resistencia al calor.

Las arcillas son los materiales cerámicos por excelencia. Por su capacidad para soportar altas temperaturas son utilizados en circuitos electrónicos, pero la fragilidad de las cerámicas aplicadas al mundo del motor sigue siendo un problema insuperable. Ningún motor cerámico ha sido capaz de pasar a la fase de producción en masa.

La industria aeronáutica es una de las principales demandantes de nuevos materiales. Metales como el titanio fueron esenciales para construir los primeros aviones supersónicos. En la actualidad están cobrando una importancia cada vez los materiales compuestos ( COMPOSITES), llamados así porque resultan de la combinación  de dos  o más materiales que dan como resultado un material nuevo, esta peculiaridad es conocida en ingeniería con el nombre de sinergia.

Buena parte del esfuerzo de investigación en nuevos materiales está siendo orientado al desarrollo de composites a partir de diferentes tipos de polímeros. La famosa fibra de carbono es un material  compuesto que se  sintetiza a partir de un polímero tipo fibra llamado poliacrilonitilo y un polímero adhesivo, usualmente resina epoxi.

4.1. Moléculas a la carta: fullerenos y nanotubos.

El carbono es uno de los elementos más abundantes del planeta y componente básico de la química de la vida. Existe una propiedad natural llamada alotropía, que consiste en que un mismo elemento o compuesto puede presentar propiedades diferentes según la disposición de sus átomos o moléculas, las dos más abundantes son el O2  y el O3.

El carbono presenta dos formas alotrópicas en la  naturaleza: la más común es  el  grafito, con el que se hace la mina de los lápices; la más rara y apreciada es el diamante, que se caracteriza porque los átomos de carbono forman una estructura cristalina que le confiere una dureza extraordinaria.

En el año 1985 era descubierta por casualidad una molécula que fue llamada inicialmente futboleno, pues su forma recordaba a la de un balón de futbol; pronto fue conocida como buckminster fullereno porque su estructura molecular tiene una forma semejante a la de la cúpula geodésica diseñada en los años 60 por Richard buckminster fuller, denominadas bajo el nombre  genérico de fullerenos.

Pronto quedaron en evidencia algunas de sus propiedades: se pueden polemizar, se pueden inscribir uno dentro de otro y es posible sustituir alguno de sus átomos de carbono por los de otros elementos, obteniendo los llamados heterofullerenos. Se intentan tener los mismos resultados Con los pseudofullerenos, moléculas con estructuras semejantes a las de los fullerenos pero obtenidas a parir de otras sustancias químicas como el nitruro de boro, el sulfuro de tungsteno o el sulfuro de molibdeno.

Los fullerenos no tienen aplicaciones  prácticas en la actualidad, pero  buena prueba  de su   potencial es el gran número de patentes que si han registrado en relación con estas moléculas.

Las facultades del carbono no acaban ahí. Si se eliminan  os enlaces que establecen pentágonos únicamente dejamos los que dan lugar a a hexágonos, el carbono no forma fullerenos. Esto se debe a que la molécula no llega a cerrarse sobre sí misma, sino que forma una lámina parecida a un panal de abeja, que puede enrollarse derivando en los llamados nanotubos.

 Con nanotubos podrían levantarse estructuras virtualmente indestructibles.