Introducción a los materiales

Durante toda la historia de la humanidad, incluso desde antes de ésta, los primeros seres humanos interaccionaban con los objetos  y elementos del entorno en el que vivían, sirviéndose y experimentando con ellos. El uso y estudio de los materiales no es nada nuevo.

¿Qué son los materiales? Un material es una sustancia (elemento o, más comúnmente, compuesto químico) con alguna propiedad útil, sea mecánica, eléctrica, óptica, térmica o magnética. A partir de ellos obtenemos o fabricamos los productos de los que podemos hacer uso.
Estos materiales son formados a partir de los elementos químicos registrados en la tabla periódica.

Pueden clasificarse según sus características de distintos tipos o sus propiedades. 

- Según su origen:
Los  materiales  se  suelen  dividir  en  naturales  y  artificiales,  según  se  encuentren directamente en el medio natural o sean el resultado de algún proceso de fabricación. Sin  embargo  en  la  sociedad  actual  es  muy  difícil  encontrar materiales  que  se utilicen directamente, tal y como se encuentran en la naturaleza. La inmensa mayoría de los  materiales  que  manejamos  han  sufrido  algún  proceso,  más  o  menos  complejo,  de transformación.           En general ,los materiales provienen de una forma natural (rocas, petróleo, Madera, resinas  vegetales,  etc)  que  se  suele  denominar  material  prima, a  partir  de  la  cual  se obtienen mediante distintos métodos.            Durante  ese  proceso,  algunos  materiales  (como  la  lana,  el  mármol  o  la  Madera) solo  sufren  modificaciones  parciales,  conservando  su  esencia,  por  lo  que  se  suele mantener el calificativo de naturales.          
Entre los materiales naturales, unos se deben a un proceso de ciclo corto (medido en una escala de tiempo acorde a la vida humana), como puede ser los de origen vegetal o animal, por lo que merecen el calificativo de renovables. Sin embargo otros, obedecen a
procesos  de  formación  suficientemente  lentos  (eras  geológicas)  como  para  que  se  los considere no renovables.
ESQUEMA 
- Según sus propiedades:
Desde  las  necesidades  más  generales  del  diseño,  se  pueden  establecer  unos grandes grupos, según den respuesta a las exigencias esenciales:

• Materiales resistentes/ Materiales ligeros.
• Materiales resistentes a la temperatura.
• Materiales elásticos/ Materiales plegables.
• Materiales transparentes a la luz/ Materiales Opacos.
• Materiales en dos dimensiones: Las propiedades de las superficies.

Sin embargo, cuando se quiere disponer de una mayor especificación del comportamiento   de   un   material,   se   necesita   una   descripción   cuantitativa   de   sus propiedades. Nos encontramos así con propiedades físicas, como la densidad, la conductividad eléctrica,  la  dilatación  térmica,  el  calor  específico,  los  puntos  de  fusión  y  ebullición,  la permeabilidad magnética, etc.            Desde  el  punto  de  vista  de  la  construcción  de  formas,  tiene  especial importancia aquellas  propiedades  físicas  que  describen  el  comportamiento  frente  a  los  esfuerzos. Reciben el nombre de propiedades mecánicas. Entre ellas están las siguientes: 

DUREZA, que es la resistencia de un material a ser rayado por otro (lo que permite construir una escala de quién raya a quién (Escalas de dureza). En su aplicación técnica suele identificar con la oposición a ser penetrado.

DUCTILIDAD, que es la capacidad que tiene un material de aceptar importantes deformaciones antes de romperse.

FRAGILIDAD, que caracteriza aquellos materiales que se rompen con muy poca o nula deformación previa.

TENACIDAD, que mide la cantidad de energía necesaria para producirla rotura.

RESISTENCIA A LA TRACCIÓN,  que se define como la fuerza por unidad de superficie que  produce la rotura cuando las carga  se van aplicando a través de estado de equilibrio (sin cargas súbitas ni choques).

ELASTICIDAD, que es la capacidad de recupera  la forma inicial una vez desaparecida la fuerza que causaba la deformación.

RESISTENCIA A LA FATIGA, que se caracteriza por la capacidad de soportar esfuerzos periódicos, aplicados un elevado número de veces.

s o menos complejo, de

transformació

n.

En general ,los materiales provienen de una forma natural (rocas, pe

tróleo, Madera,

resinas vegetales, etc) que se suele denominar material prima,

a partir de la cual se

obtienen mediante distintos métodos.

Durante ese proceso, algunos materiales (como la lana, el márm

ol o la Madera)

solo sufren modificaciones parciales, conservando su esencia,

por lo que se suele

mantener el calificativo de naturales.

Entre los materiales naturales, unos se deben a un proceso

de ciclo corto (medido

en una escala de tiempo acorde a la vida humana), como pue

de ser los de origen vegetal

o animal, por lo que merecen el calificativo de renovable

s. Sin embargo otros, obedecen a