CIENCIA DE LOS MATERIALES

Es un campo multidisciplinario que estudia conocimientos fundamentales sobre las propiedades físicas macroscópicas de los materiales y los aplica en varias áreas de la ciencia y la ingeniería, consiguiendo que éstos puedan ser utilizados en obras, máquinas y herramientas diversas, o convertidos en productos necesarios o requeridos por la sociedad.

Historia

Históricamente, el desarrollo y la evolución de las sociedades han estado íntimamente vinculados a la capacidad de sus miembros para producir y conformar los materiales necesarios para satisfacer sus necesidades. Los prehistoriadores han encontrado útil clasificar las primeras civilizaciones a partir de algunos materiales usados: Edad de Piedra, Edad del Cobre, Edad del Bronce, Edad de hierro. Esta última secuencia parece universal en todas las áreas, ya el uso del hierro requiere una tecnología más compleja que la asociada a la producción de bronce, que a su vez requiere mayor tecnificación que el uso de la piedra.

Las primeras civilizaciones tuvieron una disponibilidad bastante más reducido de diferentes materiales que las civilizaciones más tecnificadas. Inicialmente sólo se disponía de materiales naturales o seminaturales como piedras, madera, arcilla, pieles, etc. Los metales no-preciosos raramente se encuentran en la naturaleza, sino que están en formas de minerales y se requiere un proceso de separación del metal puro a partir del mineral correspondiente. Con el transcurso del tiempo, en diversas áreas del planeta se llegó a técnicas para producir materiales con nuevas propiedades superiores a las de los naturales (principalmente aleaciones).

Hace relativamente poco tiempo que los científicos llegaron a comprender la relación entre elementos estructurales de los materiales y sus propiedades. Este conocimiento, adquirido en los últimos 200 años aproximadamente, los ha capacitado, en alto grado, para modificar o adaptar las características de los materiales.

Se han desarrollado decenas de miles de materiales distintos con características muy especiales para satisfacer las necesidades de nuestra moderna y compleja sociedad, se trata de metales, plásticos, vidrios y fibras. Una de las grandes revoluciones de esta ciencia fue el descubrimiento de las diferentes fases térmicas de los metales y, en especial, del acero.

Actualmente los adelantos electrónicos más sofisticados se basan en componentes denominados materiales semiconductores. La historia de la humanidad ha estado ligada estrechamente a el tipo de materiales que cada sociedad ha desarrollado. Es por esto que se conocen varias etapas históricas en este sentido, sin que necesariamente exista una fecha exacta, o incluso, dándose en diferentes momentos en las diferentes sociedades humanas.

La edad de piedra se refiere entonces al periodo en el que un grupo humano en particular empleaba este material junto con otros de origen natural como la madera o el hueso de forma preponderante. Normalmente se asocia a una etapa poco desarrollada tecnológicamente, lo cual no es necesariamente cierto, ya que culturas que lograron importantes avances culturales como los Aztecas o los Mayas no superaron formalmente la edad de piedra, no por falta de avances sino por la enorme variedad de materiales pétreos con los que estas sociedades contaban los cuales suplían ampliamente las necesidades que enfrentaron.

La edad de bronce, a la cual algunos se refieren como "edad de los metales" se refiere al uso de metales y aleaciones, cuya importancia radica en que la obtención de ellos requiere de la adquisición de tecnologías metalúrgicas complejas. El bronce es la más famosa de las aleaciones a las que se refiere la historia para referirse a la aparición de culturas clásicas y el acero para la era de la revolución industrial.

Las eras más recientes se conocen como "era de los polímeros", debido a que el uso de los mismos definitivamente se debe a avances en la química de gran complejidad. Los polímeros pueden tener virtualmente cualquier propiedad física, así que su uso se hizo tan masivo que define muy bien a las sociedades modernas (sociedades plásticas). No obstante la historia, como el desarrollo de materiales, no se detiene. Actualmente se imponen los materiales compuestos, o composites. Formados por la unión de otros.

Características

La ciencia de materiales implica investigar la relación entre la estructura y las propiedades de los materiales. Por el contrario, la ingeniería de materiales se fundamenta en las relaciones propiedades-estructura-procesamiento-funcionamiento y diseña o proyecta la estructura de un material para conseguir un conjunto predeterminado de propiedades. Conviene aclarar esta diferencia, puesto que a menudo se presta a confusión.

Incluye elementos de la química y física, así como las ingenierías química, mecánica, civil y eléctrica o medicina, biología y ciencias ambientales. Con la atención puesta de los medios en la nanociencia y lananotecnología en los últimos años, la ciencia de los materiales ha sido impulsada en muchas universidades.

A pesar de los espectaculares progresos en el conocimiento y en el desarrollo de los materiales en los últimos años, el permanente desafío tecnológico requiere materiales cada vez más sofisticados y especializados.

Tipos de materiales

Los materiales se clasifican según su uso en 4 grupos por su propiedades que son: Metales, Cerámicos, Polímeros y Materiales compuestos.

• Metales: los metales y sus aleaciones que incluyen el acero son susceptibles de aceptar los siguientes materiales:

• Cerámicos: Los materiales cerámicos como ladrillos ,vidrio ,loza tienen escasa conductividad eléctrica y térmica aunque sus características es tener buena resistencia y una buena dureza ,son materiales muy dúctiles y poca resistencia al impacto por tal motivo son menos usados que los metales en aplicaciones estructurales son excelentes para altas temperaturas son materiales de excelentes condiciones para la corrosión muchos de ellos tienen propiedades ópticas y térmicas algunos de ellos son hermosos

• Polímeros: Los polímeros son moléculas orgánicas gigantes, son ligeras y resistentes a la corrosión buenos aislantes eléctricos, pero tienen relativamente baja resistencia a la tensión y son adecuados para uso a alta temperatura.

• Materiales compuestos: Los materiales compuestos son aquellos materiales que se forman por la unión de dos materiales para conseguir la combinación de propiedades que no es posible obtener en los materiales originales y los cuales se dividen en tres grandes grupos los Materiales Compuestos reforzados con partículas, Materiales Compuestos reforzados con fibras y los Materiales compuestos estructurales. Por su cristanilidad en: Amorfos y cristalinos.

Técnica para caracterización de materiales

• Eléctricas.
• Mecánicas.
• Térmicas.
• Magnéticas.
• Ópticas.

Aplicaciones y relación con la industria

Los avances radicales en los materiales pueden conducir a la creación de nuevos productos o nuevas industrias, pero las industrias actuales también necesitan científicos de materiales para incrementar las mejoras y localizar las posibles averías de los materiales que están en uso. Las aplicaciones industriales de la ciencia de materiales incluyen la elección del material, su coste-beneficio para obtener dicho material, las técnicas de procesado y las técnicas de análisis.

Además de la caracterización del material, el científico o ingeniero de materiales (aunque haya una diferencia, muchas veces el ingeniero es científico y viceversa) también debe tratar la extracción y su posterior conversión en materiales útiles. El moldeo de lingotes, técnicas de fundido, extracción en alto horno, extracción electrolítica, etc., son parte del conocimiento requerido en un ingeniero metalúrgico.

Dejando aparte los metales, polímeros y cerámicas son también muy importantes en la ciencia de materiales. Los polímeros son un material primario usado para conformar o fabricar plásticos.

Los plásticos son el producto final después de que varios polímeros y aditivos hayan sido procesados y conformados en su forma final. El PVC, polietileno, etc., son ejemplos de plásticos.

Decidir educarnos en innovación

Hoy en día se habla en casi todas partes del mundo sobre innovación: innovación en tecnología, innovación empresarial, innovación en marketing, innovación en educación, etc. Sin embargo, no muchas personas conocen el verdadero significado de esta palabra, por lo cual no eligen el momento adecuado para innovar en las diferentes actividades que realizan. Conozcamos un poco más de la innovación en el siguiente artículo.

No existe una cultura para aprender constantemente acerca de innovación, por lo tanto, el tema aún es desconocido para muchas personas. Innovación no es creatividad, no es descubrimiento, no es invención... ¡Innovar es cambiar! Y la innovación es colaborativa, nace en un ambiente en donde todos tengan el deseo de crear algo que signifique un cambio positivo en la vida de los demás. Esto se logra, en su mayoría, con la decisión personal de querer hacerlo. Lamentablemente, la burocracia del estado y el modelo político de nuestro país poco o nada hacen para crear este ambiente que supone, además, un emprendimiento.

Nikola Tesla innovó al proponer la corriente alterna en reemplazo de la corriente continua para transmitir energía eléctrica sin cables (en beneficio del mundo), la cual sería mucho más económica; lamentablemente su genialidad no tuvo eco ni apoyo. Jobs innovó al brindarnos aparatos electrónicos de calidad como el iMac, el iPod, el iPhone y el iPad (cuyo uso fue y es toda una experiencia de consumo). Zuckerberg innova al ofrecernos una forma de comunicación como la red social Facebook, que está conectando a todo el mundo, sabiendo que el estar comunicados nos une más. Innova Google cuya misión es "organizar la información mundial para que sea universalmente accesible y útil", ayudando de esta forma a la educación de las personas en diversos países. Todos estos ejemplos tienen algo en común: fueron concebidos para beneficiar a los demás.

Por lo antes mencionado, es necesario que tomemos la decisión de educarnos en innovar, pero, ¿cómo lo logramos? La innovación se da en todas las disciplinas. Empecemos por crear ambientes en donde se admire el aprendizaje de las matemáticas, la tecnología, el marketing, la lectura y otras disciplinas importantes para nuestra formación. Los números no son un suplicio, pero lo serán si le hacemos creer a los niños que sí lo son. Incentivemos el gusto por la lectura y la investigación para que los niños se vuelvan autodidactas. La Generación Z tiene todas las herramientas para desarrollar el potencial de su mente. Propiciemos juegos que enseñen a procesar información para que los niños se vuelvan creativos y lleguen a ser grandes innovadores.

Por Jonathan M. Hernández

DISEÑO DE ENVASES: 10 DE LOS EJEMPLOS DE ENVASES MÁS INNOVADORES A NIVEL MUNDIAL

No importa si se trata de alimentos, bebidas, productos de belleza o productos para al hogar, el envasado es un aspecto esencial tanto con respecto a la manera en que se utilizan los productos como a la manera en que se comunican los beneficios de los mismos a los consumidores. De hecho, cuando hablamos de atractivo sensorial, no es el objeto lo único que importa – también el envase es fundamental. Hemos seleccionado algunas de las mejores innovaciones de envases de todo el mundo, examinando cómo responden las marcas a las necesidades de los clientes en todo mundo.

1 – El rímel Dinoplatz Pop-Up Mascara de la marca surcoreana Too Cool For School está oculto en un hermoso envase diseñado por Hatori Sando. El sorprendente desplegable con una panorámica urbana forma parte de una serie de productos en los que figura el motivo común de los dinosaurios.

2 – La diferenciación mediante los envases no solo se utiliza en el sector de las bebidas de alta gama. La leche desnatada Strawberry Low Fat Milk de la empresa estadounidense Kemps utilizó una botella de HDPE moldeada por extrusión-soplado con una forma de gran complejidad para crear un impacto perdurable en las estanterías de los supermercados.

3 – Menos es sin ninguna duda más en el caso de este minimalista bote de azúcar. Rechazando la bolsa de papel tradicional, la empresa española Soso Factory ha creado este práctico diseño que será indudablemente bien acogido por los clientes que valoran tanto la apariencia como el producto en sí.

4 – Se dice que esta gama de productos de maquillaje de la empresa británica Japonesque está inspirada en los utensilios de maquillaje profesional utilizados en el teatro Kabuki japonés. Cada uno de estos hermosos estuches compactos tiene un diseño aleatorio único, de manera que el cliente adquiere algo realmente personal.

5 – Este diseño de caja de Kleenex se creó en colaboración con el célebre artista brasileño Romero Britto. Dirigido fundamentalmente a la mujer moderna y activa, el nuevo envase en forma de tubo se ha concebido para el uso en cualquier lugar. Perfecto para el uso en el coche o en el hogar, y añadiendo además una atractiva nota de decoración, el tubo está fabricado en papel de celulosa, lo que hace que el producto sea más sostenible al no contener plástico. Los pañuelos están protegidos mediante un sistema de apertura y cierre.

6 – La botella de Organic Absolute Quality Vodka, de Swiss Khortytsa ICE, permite saber al consumidor si el vodka ha alcanzado la temperatura correcta para ser consumido. Una vez introducida en la nevera, la botella se vuelve de color azul cuando la temperatura es inferior a 5 grados Celsius.

7 – US Amuse Mints ha creado una nueva y divertida caja para sus caramelos de menta en forma de chancla. Su atractiva forma no solo potencia el atractivo del producto, sino que además introduce un elemento de comodidad. Las tiras de la chancla permiten abrir fácilmente la lata de metal, algo que en muchos casos no resulta fácil debido a lo apretado del cierre de la tapa.

8 – Desde Estados Unidos, Ineke Floral Curiosities Scent Library Eau de Parfum ha lanzado una colección de fragancias de edición limitada, cada una de ellas con su propia “ficha de biblioteca” en la que se describe la fragancia. El diseño en forma de libro ofrece una hermosa manera de descubrir las fragancias y es un soporte perfecto en el que exhibir grabados inspirados en el legado tradicional.

9 – Aunque las botellas de vino suelen acabar en el contenedor de reciclaje, con toda probabilidad no será así con ésta en concreto. Con un diseño en el que el cuerpo de la botella está totalmente decorado y la etiqueta es sencilla y fácil de retirar, esta botella de la bodega sudafricana Rupert Wines puede transformarse inmediatamente en un jarrón, una aceitera o cualquier cosa producto de la imaginación.

10 – Una botella sofisticada e inusual. California Square 2012 Chardonnay de la bodega estadounidense Truett Hurst es un West Coast original, envasado en una impactante botella de forma cuadrada decorada con grabados en relieve, etiquetas de papel y serigrafía directamente sobre la botella para obtener un aspecto de gran sofisticación.

por Mintel el 30 mayo 2014

¿Sabes qué es un producto sostenible?

Muchos hablan de la sostenibilidad de su oferta de productos pero pocos se atreven a pasarlos por el filtro de una definición.

Definimos los productos (y servicios) sostenibles como las ofertas que satisfacen las necesidades de los clientes y mejoran de manera significativa el rendimiento social y ambiental a lo largo de todo el ciclo de vida en comparación con propuestas comparables de la competencia.

Complementamos esta definición con las siguientes características:

Satisfacción del cliente

Si los productos y servicios sostenibles no satisfacen las necesidades del cliente no sobrevivirán en el mercado a largo plazo

Enfoque dual

Al contrario que los productos puramente ambientales, los productos sostenibles tienen un enfoque dual sobre los aspectos sociales y los relacionados con el medio ambiente

Orientación al ciclo de vida

Los productos sostenibles tienen que considerar el ciclo de vida completo desde que nace el producto hasta que desaparece: extracción de las materias primas, transporte, fabricación, distribución, uso y postuso

"Los productos y servicios sostenibles ofrecen soluciones a los problemas de los clientes al mismo tiempo que ofrecen soluciones a los problemas sociales y ecológicos"

Mejoras significativas

Los servicios y productos sostenibles tiene que hacer una contribución significativa en la lucha contra los problemas socioecológicos a nivel global (nivel macro), o deben proveer mejoras apreciables en el rendimiento socioeconómico de productos en lo que refiere a su ciclo de vida, principalmente

Mejoras continua

Estos productos no son estados finales cerrados, sino que dependen del estado de conocimiento, de las últimas tecnologías y de las preferencias sociales, que cambian a través del tiempo. Un producto o servicio que satisface las necesidades de un cliente y tiene hoy un extraordinario rendimiento social y ambiental podrá ser considerado mañana un producto simplemente estándar.

Oferta competitiva

Un producto o servicio que satisface las necesidades de un cliente y provee mejoras ambientales y sociales podría quedarse detrás de otras oferta de la competencia. Por lo tanto, las ofertas de los competidores son criterios de mejora en cuanto al rendimiento para el cliente, la sociedad y el medio ambiente.

Además del precio, función rendimiento, estética y diseño, un número creciente de clientes y usuarios quieren conocer lo que se esconde detrás del producto. Es decir, quieren saber cómo fue producido y cómo ha sido procesado. Se interesan por el entorno ambiental y las personas que han participado en el proceso de producción.

Cada vez más nos gusta comprar productos que son producidos y procesados de una manera beneficiosa social y ambientalmente, es decir, de manera ecointeligente.

La Economía Verde

La Iniciativa para una Economía Verde

La Iniciativa para una Economía Verde está diseñada para asistir a los gobiernos en el "reverdecimiento" de sus economías mediante la reestructuración y la reorientación de sus políticas, inversiones y gastos hacia una gama de sectores, tales como las tecnologías limpias, las energías renovables, los servicios de agua, el transporte verde, el tratamiento de los desechos, la edificación verde y la agricultura y los bosques sostenibles.

El reverdecimiento de la economía se refiere al proceso de reconfigurar las actividades comerciales y la infraestructura para entregar mejores rendimientos en las inversiones de capital natural, humano y económico, a la vez que reduce las emisiones de gas de efecto invernadero, con menos extracción y uso de los recursos naturales, la creación de menos desechos y la reducción de las discrepancias sociales

¿Qué significa exactamente “economía verde”?

Es posible verla de dos maneras, ya sea como una economía que respeta principios verdes, preocupada por imparcialidad y justicia y incluyendo todo, o como una economía que con cada vez mayor frecuencia hace inversiones en tecnologías ambientales como la energía verde y en capital natural, por ejemplo suelo productivo, bosques, recursos hídricos. De una forma u otra, las preferencias del consumidor por artículos y servicios favorables al medio ambiente, socialmente responsables, ayudarán a impulsar las decisiones con respecto a la inversión.

INVERSIONES EN ENERGÍA VERDE

CHINA es el inversor líder en energía renovable, con una inversión de 49.000 millones de dólares dedicada a la misma en 2010, y el país en general se ha comprometido a un gasto de 468.000 millones de dólares en el transcurso de los próximos cinco años en industrias clave, incluso energía renovable, tecnologías limpias y la gestión de residuos. Si excluimos las economías emergentes de Brasil, China y la India, varios países en Africa han destinado el más alto aumento porcentual de todas las regiones en desarrollo a inversiones en energía renovable. En Kenya, por ejemplo, la inversión subió de virtualmente cero en 2009 a 1.300 millones de dólares en 2010 en tecnologías de energía eólica, geotérmica, hidráulica de pequeña escala y biocombustible.

LO QUE PUEDEN HACER LOS JÓVENES

LOS JOVENES pueden convertirse en líderes de un movimiento verde cambiando sus hábitos de consumo. Usen transporte público, no usen puntos de venta que desperdician enormes cantidades de comida, y demanden que todos sus artículos electrónicos se acepten como parte de pago para otros productos. Si ya estás empleado, puedes ser innovador: explorando maneras de ahorrar energía y otros recursos en tu lugar de trabajo, incluso creando nuevas líneas de ganancia y nuevas tareas mediante un uso más efi ciente de la energía y los recursos. Si estás desempleado, puedes ofrecer tu ayuda como voluntario en la restauración de los ecosistemas o asistir a un empresario en el inicio de pequeños negocios que generan empleos y producen artículos y servicios verdes.