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Entérate de qué son los materiales de la Ingeniería

La Ingeniería de Materiales es una ciencia de innovación, de diseño y estructuración que busca crear nuevas tecnologías y por ende nuevos materiales a través de la manipulación de los que se encuentran en la naturaleza y que, por lo general, se les conoce como no renovables. En ese sentido, se encarga de estudiar las propiedades y estructuras de los materiales de la Ingeniería, los cuales estudiamos en este artículo.

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Los materiales son sustancias que componen cualquier cosa o producto. Desde el inicio de la civilización, los materiales han jugado un rol clave en la evolución de la humanidad, ya que son utilizados para mejorar cada vez la calidad de vida. Hoy en día, encontramos un gran números de materiales en el entorno, esto gracias a los nuevos programas y desarrollo del sector de la ingeniería.

¿Qué son los materiales de la Ingeniería?

Son elementos de los que están formados los objetos o productos; existen en la naturaleza o pueden ser derivados unos de otros. Por consiguiente, tenemos la materia prima en la que podrían incluirse los hidrocarburos como el petróleo, los minerales y las rocas, los materiales y el producto final.

En la Ingeniería, los materiales se transforman para dar paso a nuevos productos y sistemas que son empleados en la construcción, en la producción textil, medicamentos y otros.

Si quieres profundizar sobre los materiales de la Ingeniería, puedes hacerlo a través del libro escrito por Donald R. Askeland, el cual describe la ciencia e ingeniería de los materiales, sus propiedades y mucho más. 

¿Qué debes saber sobre los materiales compuestos usados en la ingeniería? 

Los materiales compuestos son aquellos que están formados por dos o más componentes, esto con el fin de fusionar sus propiedades convirtiéndose en materiales mucho mejores que por separado.

Estos materiales son utilizados en la ingeniería y también son creados por ingenieros especializados. Gracias a ellos, se ha logrado evolucionar en diversos campos donde está involucrada la ingeniería.

Estos tipos de materiales se caracterizan por estar compuesto por:

  • Matriz : Esta es lo que configura geométricamente la pieza, permite la cohesión al material, normalmente es flexible y poco resistente, también transmite los esfuerzos de unas fibras a otras.
  • Refuerzo: Es lo que aporta rigidez y resistencia. 

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¿Quién se encarga de la fabricación de los materiales de la ingeniería?

La producción de nuevos materiales para la producción de productos acabados, constituyen una gran parte de la economía actual. Por lo tanto, los profesionales a cargo de realizar esta labor, son altamente demandados, pero ¿quienes se encargan de crear los materiales de la Ingeniería

Esta labor es llevada a cabo por un ingeniero industrial, los cuales son los encargados de diseñar la mayoría de los productos facturados y deben estar al tanto de todo el proceso de fabricación. Esto debido a que el ingeniero es el encargado de conocer la estructura interna y propiedades de los materiales. 

De este modo, son capaces de seleccionar las propiedades físicas adecuadas para cada aplicación, así como desarrollar nuevos métodos de procesado. Estos profesionales están especializados para crear nuevos materiales o modificar las fórmulas y estructuras ya existentes. 

Hay que destacar, que el ingeniero especializado en investigación se encarga de crear nuevos materiales, mientras que la ingeniería civil se encarga de utilizar los materiales ya existentes. Normalmente, son los ingenieros en diseño los que requieren de nuevos materiales por parte de los científicos e ingenieros investigadores. 

Clasificación de los materiales de la Ingeniería

Primeramente, explicamos qué es la ciencia de los materiales, ya que esta es la que se dedica a estudiar la estructura y propiedades de los mismos, por lo tanto, los clasifica en función de esas características como:

  • Metales.
  • Cerámicos.
  • Polímeros.
  • Materiales compuestos.
  • Materiales Semiconductores.

No obstante, esta ciencia sólo reconoce como materiales a los metales, cerámicos y polímeros, por cuanto los compuestos son aleaciones de estos tres, mientras que los semiconductores entran en la clasificación de materiales cerámicos.

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Metales

Se caracterizan por ser buenos conductores del calor y la electricidad. En temperaturas muy altas llegan a estar en estado líquido. En el mundo de la ingeniería, estos materiales son utilizados para fabricar aleaciones como el acero y cobre, los cuales también son considerados metales.

Además, estos elementos componen gran parte de la tabla periódica y se separan de los no metales.

Propiedades

  • Maleabilidad: unas de las propiedades de este material, es que son flexibles, es decir, pueden hacerse láminas al ser sometidos a la compresión.
  • Ductilidad: Es la capacidad de los metales de moldearse una vez que son sometidos a fuerzas de tracción.
  • Tenacidad: Es la resistencia a romperse. Es decir, suelen ser duros.
  • Resistencia mecánica: Los metales pueden resistir fuerzas de tracción, compresión, torsión y otras.

Usos

Son utilizados en la industria para la fabricación de estructuras pesadas como puentes, piezas de automóviles, transporte ferroviario, aeronáutico, para fabricar alambre, papel de aluminio, entre otras.

Cerámicos

Este es otro de los materiales de la Ingeniería, y lo conocemos como todo tipo de arcilla que se encuentran en los suelos. Por ejemplo, Ferrita, Esteatita, Nitruro de Silicio, entre otras. Cabe destacar, que de estos derivan los nuevos materiales, que según expertos, tienen funcionalidades en la salud y energía, ladrillo cerámicos impresos en 3D para construcciones y otros.

Propiedades

  • Por lo general son frágiles y tienden a romperse antes de los esfuerzos de tensión.
  • Son materiales altamente porosos.
  • Tienen poca elasticidad.
  • Es resistente a fuerzas de compresión.
  • Son aislantes de la electricidad.

 Usos

Estos materiales pueden utilizarse en alfarerías para la fabricación de ladrillos, como aislantes de la electricidad en equipos electrónicos.

Polímeros

Estos compuestos son aquellos que se conforman de macromoléculas de Carbono, Hidrógeno y Oxígeno, existen los polímeros sintéticos y los polímeros que encontramos en la naturaleza.

Propiedades

  • Son resistentes a altas temperaturas.
  • Son malos conductores de calor y electricidad.
  • De acuerdo al tipo de polímero puede ser frágil o tenaz y plástico.

Materiales compuestos 

Estos materiales de la Ingeniería se caracterizan por presentar un gran desafío para la ingeniería, física y la química, ya que está conformada por la unión, fragmentación y sintetización de numerosos materiales. Los mismos deben ser obtenidos bajos diferentes precios físicos y químicos.

Ya que, al tratarse de fusión de materiales metálicos, amerita el sometimiento y la transformación de su estado sólido , con el fin de obtener un metal mucho más resistente. Hay que resaltar que son los materiales de la Ingeniería que más se utilizan en grandes obras.

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