Materiales

Te explicamos qué son los materiales y cómo se clasifican estas sustancias. Además, cuáles son sus características y algunos ejemplos.

materiales - diamante
Loa materiales pueden diferir enormemente en su composición.

¿Qué son los materiales?

Se conoce como materiales a los distintos elementos y sustancias, simples o compuestas, necesarios para fabricar un objeto. Estos materiales pueden ser de diversa naturaleza, por lo que sus propiedades y características inherentes pueden diferir enormemente, tanto en su física, química, conducción eléctrica o estructura.

El estudio de la naturaleza de los materiales es de sumo interés para la ingeniería, metalurgia, física y química, así como sus campos colindantes, como la arquitectura y la construcción. Entre las propiedades destacadas de los materiales, están: la dureza, la fragilidad, la flexibilidad, la impermeabilidad, la transparencia y la conducción térmica y calórica.

De acuerdo a estas y otras propiedades, se realiza la selección de los materiales a emplear en las distintas labores de producción y construcción industriales, o en la fabricación experimental de nuevas formas de materiales.

Se denomina materiales a los elementos susceptibles de transformarse y agruparse en un conjunto más o menos heterogéneo.

Por eso, el término se aplica básicamente a cualquier conjunto: materiales escolares (reglas, cuaderno, lápices, etc.), material de laboratorio (pipetas, guantes, etc.) o material de construcción (cemento, vigas, etc.).

Sin embargo, existe la “Ciencia de los materiales” y la “Ingeniería de los materiales”, disciplinas cuyos objetos de estudio son, básicamente, todas las sustancias aprovechables industrialmente.

Puede servirte: Estados de la materia

Según su procedencia

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El algodón es un material natural vegetal.

Una primera clasificación de los diversos materiales existentes se fija en su origen:

  • Materiales naturales. Provenientes de la naturaleza animal, vegetal o mineral
  • Materiales artificiales o sintéticos. Provenientes de laboratorios y que no existen de manera espontánea.

Por ejemplo, la madera, el cobre, la lana y el algodón son elementos naturales. En cambio, el plástico, el papel, el vidrio y la porcelana son artificiales o sintéticos.

Todos los materiales artificiales provienen de la transformación controlada de uno o más materiales naturales: el plástico proviene del petróleo, el papel de la celulosa de la madera, el vidrio de la arena, etc.

Según su dureza

madera - materiales
La madera es un material relativamente blando, más o menos resistente a la deformación.

La dureza es una propiedad que tiene que ver con la resistencia de la materia a la deformación o la rotura al estar sometida a una fuerza continua.

En ese sentido, podemos hablar de materiales más blandos (ceden a las fuerzas que los deforman) y más duros (se resisten a ellas).

Por ejemplo, el acero, el diamante y el cemento son materiales duros; el plástico, la madera y la goma son materiales blandos.

Según su flexibilidad

materiales - plastilina
La plastilina es un material flexible que altera su forma sin romperse.

La flexibilidad es la capacidad de los materiales de alterar su forma sin romperse, una vez sometidos a una fuerza continua y estable. De acuerdo a su flexibilidad podemos hablar de tres tipos de materiales: flexibles, rígidos y elásticos.

  • Materiales flexibles. Son fácilmente deformables mediante la aplicación de una fuerza. Por ejemplo: la plastilina o la masa flexible empleada en manualidades.
  • Materiales rígidos o frágiles. Presentan una capacidad mínima de flexión, se rompen en lugar de deformarse. Por ejemplo: la cerámica.
  • Materiales elásticos. Son capaces de recuperar su forma inicial (memoria de forma) luego de haberse deformado debido a la aplicación de una fuerza. Por ejemplo: el caucho.

Según su tenacidad

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La porcelana es un material frágil que tiende a romperse fácilmente.

Los materiales presentan distintos grados de fragilidad, es decir, la capacidad de sus partículas para resistir más o menos a la fuerza que intenta separarlas.

Hay materiales tenaces, difíciles de romper, y materiales frágiles, fáciles de romper. El diamante, el acero, el hormigón son tenaces; mientras que la porcelana, el vidrio y ciertas maderas son frágiles.

Según su maleabilidad

oro - materiales
El oro es un material maleable capaz de ser moldeado sin romperse.

La maleabilidad es la capacidad de ciertos materiales duros de ser deformados y moldeados sin romperse, aplicando una compresión mediante la fuerza.

Esto permite la separación de sus partículas en láminas más o menos delgadas. Esta propiedad aplica sobre todo a los metales, como el oro, el aluminio, el platino, el cobre o el hierro.

Ver además: Metales y no metales.

Según su ductilidad

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El cobre es un material dúctil con el que se pueden formar alambres.

La ductilidad es parecida a la maleabilidad, ya que los materiales dúctiles se deforman bajo la aplicación de fuerza sin romperse, pero en lugar de producir láminas, se obtienen de ellos hilos o alambres.

Los materiales no dúctiles, en cambio, se consideran frágiles, ya que se quiebran. Ejemplos de materiales dúctiles son: el platino, el cobre, el zinc, el plomo y el plástico.

Según su transparencia

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El vidrio es un material transparente que permite el paso de la luz.

Los materiales transparentes son aquellos que permiten el paso de la luz a través de sus cuerpos, haciendo posible ver a través de ellos lo que hay detrás.

Esta propiedad nos permite discernir entre materiales:

  • Transparentes. Dejan pasar la luz. Por ejemplo: el vidrio pulido o el celofán.
  • Opacos. No dejan pasar la luz. Por ejemplo: la madera, el cartón o el plástico.
  • Traslúcidos. Permiten el paso de la luz pero la distorsiona o la atenúa. Por ejemplo: la tela, algunos vidrios gruesos y los prismas.

Según su conductividad

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El metal es un típico material conductor ya que permite el tránsito de energía.

La conductividad es la capacidad de permitir el tránsito de la energía a través de sus cuerpos, ya sea energía calórica (conductividad térmica) o energía eléctrica (conductividad eléctrica) o ambas. Los materiales que no son conductores, en cambio, se denominan aislantes.

  • Conductividad térmica. Esta propiedad física de los materiales consiste en la capacidad de transferir energía cinética entre las partículas de una sustancia y las de otra que se encuentre adyacente. Por ejemplo, el metal es un buen conductor térmico: basta con calentar un extremo de una vara metálica para sentirlo en el otro; mientras que el plástico es un mal conductor térmico y sirve como aislante.
  • Conductividad eléctrica. La conducción eléctrica depende de la estructura atómica y molecular de los materiales, especialmente de la movilidad de sus electrones. Es la capacidad de un material para dejar que la corriente eléctrica pase a través de él. Existen buenos conductores eléctricos, como los metales o el grafeno; los semiconductores como el silicio o el carbono; y los aislantes como el vidrio, la mica o el cuarzo.

Nuevos materiales

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La upsalita es el más poderoso desecante inventado.

Se conoce como “nuevos materiales” a las formas de materia producidas por la humanidad en laboratorios, aplicando la tecnología contemporánea y el saber científico, en la producción de sustancias inexistentes en la naturaleza y dotadas de sorprendentes propiedades físico-químicas.

Ejemplos de ello son el aerografeno, la sustancia más liviana existente; la upsalita, el más poderoso desecante inventado; o el grafeno, un conductor liviano, delgado y resistente, elaborado a base de carbono. Estos son algunos de los materiales más revolucionarios jamás inventados por el hombre.

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Referencias:

  • Tecnología Industrial II. Estructura y propiedades de los materiales. Pedro Rodas Martín. I.E.S el Doctoral. 2009-2010.
  • "Material" en Wikipedia.

¿Cómo citar?

"Materiales". Autor: Dianelys Ondarse Álvarez. De: Argentina. Para: Enciclopedia Humanidades. Disponible en: https://humanidades.com/materiales/. Última edición: 8 marzo, 2024. Consultado: 13 abril, 2024.

Sobre el autor

Autor: Dianelys Ondarse Álvarez

Lic. en Radioquímica (Instituto Superior de Ciencias y Tecnologías Aplicadas. La Habana, Cuba). Dra. en Ciencia y Tecnología (Universidad Nacional de Quilmes, Buenos Aires, Argentina).

Fecha de actualización: 8 marzo, 2024
Fecha de publicación: 6 agosto, 2018

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