Todos los materiales artificiales no son modernos; algunos provienen de tiempos remotos. Los más antiguos son el vidrio y el papel.
El vidrio es fácil de conseguir. Con arena de playa podríamos obtener vidrio.
Los romanos empleaban vidrio para elaborar objetos de bisutería. En la actualidad, los principales componentes del vidrio son el sílice, el carbonato sódico y el carbonato cálcico.
Es un error denominar "cristal" al vidrio: esta palabra hace referencia a materiales cuyo átomos están ordenados formando una estructura geométrica, mientras que el vidrio es un material amorfo.
Cuando el vidrio es de alta calidad se acepta la denominación de "cristal".
La fibra óptica permite la transmisión de miles de comunicaciones simultáneas por un hilo. Está hecha de un vidrio especial.
El papel sigue siendo el más utilizado para la difusión del conocimiento humano. El primer material de esta clase del que se tiene constancia es el papiro, una planta herbácea con un tallo fibroso, sus hebras eran extraídas, prensadas para expulsar la humedad.
En los lugares en los que no existía el papiro se usaba el pergamino, fabricado a partir de pieles de animales de corral. Su proceso de elaboración era escaso por lo que a lo largo de la Edad Media se fue imponiendo el papel.
El principal componente del papel industrial es la celulosa, lo que significa que la materia prima que necesita la industria papelera es la madera. Su elaboración comienza con el triturado de la madera, luego se añade cola a la pasta para evitar que la tinta se corra al escribir, se agregan diversos aditivos y finalmente se somete la pasta a prensado.
El papel es un material fácilmente reciclable. El papel reciclado resulta algo más costoso, pero son inconvenientes menos graves que la muerte de los bosques. En nuestra mano está evitar ese desastre, reciclando dichos papeles.
3.1. Materiales de construcción: cementos y hormigones
En el Imperio Romano el cemento cayó en el olvido, pasando a ser el mortero el principal aglutinante durante toda la Edad Media.
Existe un tipo de cemento para cada necesidad constructiva, pero todos se elaboran a partir de arcilla y roca caliza. Al producto obtenido, denominado clinker, se le suele añadir un poco de yeso y otros aditivos.
Los componentes químicos del cemento son silicatos de calcio y otros metales como el hierro, el aluminio o el manganeso.
En el año 1824, el inglés Joseph Apsdin patentaba el cemento más difundido, el cemento Portland, llamado asó porque al endurecerse presentaba el aspecto de las rocas calizas de la península de Portland. Cuando el cemento se mezcla con agua se desencadenan unas reacciones químicas que tienen como resultado el endurecimiento de la mezcla. El cemento puede durar desde algunos minutos hasta varias horas, recibe el nombre de fraguado. El cemento Portland es el más usado en las obras comunes de construcción.
Con cemento como aglutinante y diversos componentes se elabora el hormigón, piedra artificial capaz de soportar esfuerzos elevadísimos. Si se añaden gavillas de acero se obtienen un material resistente a todo tipo de tensiones: el hormigón armado.
3.2. Los modernos materiales artificiales: los polímeros
Los polímeros son sustancias constituidas por moléculas, resultado de la concatenación de un gran número de moléculas de tamaño normal llamadas monómeros.
La naturaleza ha sido capaz de producir polímeros que aún superan en prestaciones a sus equivalentes artificiales. Un ejemplo es el colágeno, fibra que hace posible la cohesión de tejidos.
La industria moderna se sirve de polímeros naturales como la celulosa, pero John Dalton, Dimitri Mendeleiev o Friendrich A. kekulé ha inundado en el mercado una asombrosa variedad de polímeros que han revolucionado la ciencia de los materiales.
Dada la increíble variedad de polímeros que existen, su clasificación es una tarea difícil. Un primer criterio de clasificación es el comportamiento de los polímeros ante el calor según esto tenemos:
- Polímeros termoplásticos, que se reblandecen por acción del calor.
- Polímeros termoestables, que una vez enfriados no pueden volver a ser moldeados, pues si se calientan acaban descomponiéndose.
Según sus propiedades mecánicas tenemos:
- Elastómeros: capaces de soportar grandes deformaciones sin llegar a romperse.
- Plastómodos: al sufrir una deformación no recuperan su forma original. Son conocidos como plásticos.
- Fibras: presentan alta resistencia a las deformaciones ante esfuerzos de tracción.
- Recubrimientos: sustancias líquidas que pueden extenderse sobre superficies.
- Adhesivos: capaces de formar fuertes enlaces con las superficies con las que entran en contacto.
Los polímeros se encuentran por todas partes. A continuación, ofrecemos una relación de los polímeros más usuales:
