MATERIALES DEL SIGLO XXIMATERIALES DEL SIGLO XXI• DE LAS NUEVAS TECNOLOGÍAS:

– Aluminio: Ya estudiado anteriormente y muy usado en cocinas, latas, ventanas, vehículos, bicicletas…

– Silicio: Paleolítico como sílex, pero al ser un semiconductor es el más usado en los TIC (Tecnologías de la Información y Comunicación)

– Coltán: Columbita (Niobio) y Tántalo: Telefonía móvil. Miniaturización de la tecnología.

– Litio: Su extracción causa problemas medioambien-tales. Baterías recargables y coches eléctricos.

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CONTROL DE LOS RECURSOSCONTROL DE LOS RECURSOS

Explotación vergonzante en Congo. Australia principal productor

1. 4 millones de personas mueren y otros tantos emigran hacia Uganda (1998-2003)

2. No es por luchas étnicas o de poder, es por el control de las mejores reservas de coltán.

3. El COLTAN son dos minerales en granito:COLumbita: Óxido de Niobio (Nb2O6)TANTANtalita: Óxido de tántalo (Ta2O6)

4. Con el Niobio se fabrican imanes de alto poder magnético: Disco duro ordenadores.

5. Con el Tántalo se fabrican condensadores muy pequeños para móviles, consolas,GPS.

GUERRA CIVIL EN EL CONGO

• GRAFENO: Doble enlace del Carbono– Lámina de carbono de un átomo de grosor con estructura

en panel de abeja y obtenido a partir del grafito.– Premio Nobel a Geim y Novoselov que lo obtuvieron.– Es el componente estructural básico del propio grafito,

fullerenos ( 12 pentágonos) y nanotubos (cilindros de grafeno).

• SILICENO– Láminas de silicio de un átomo de grosor con

estructura en panel de abeja. Propiedades semejantes al anterior que lo puede sustituir si se desarrolla un proceso más barato para su obtención y utilización.

MATERIALES QUE VIENEN…MATERIALES QUE VIENEN…

a: diamante, b: grafito, c: diamante hexagonal, d:fullereno C60, e: fulereno C540, f: fulereno C70, g: carbono amorfo, h: nanotubo

LOS NANOTUBOS LOS NANOTUBOS • Descubiertos por Sumio Iijima en 1991.• Son láminas de grafito enrolladas en forma

de tubos. • Pueden ser abiertos o cerrados. El cierre

es similar a la mitad de un fullereno. • Son las fibras más fuertes que se conocen,

como 50 veces más fuerte que el acero.• Conducen la corriente eléctrica cientos de

veces más eficazmente que los cablescables de Cu• Aplicaciones:

• Electrónica: transistores, nanocircuitos…• Pilas de combustibles.• Memorias baratas y resistentes.• Sensores químicos, térmicos, electromag• Medicina: Prótesis, biosensores, fármacos,

diagnóstico: escaner, resonancia magnética

Transistores de nanotubos

Shewanella produce nanotubos de As y Se

EL CICLO DE LOS MATERIALES: EL CICLO DE LOS MATERIALES: ACVACV

ISS: Estación Espacial Internacional a la que diferentes expediciones añaden módulos

“Un pequeño paso para el hombre y un salto gigante para la humanidad”

• Con el desarrollo tecnológico aumentan las necesidades de materiales procedentes de recursos naturales

• Desarrollar nuevas técnicas para aprovechar mejor los recursos naturales y los procesos de transformación.

• Necesario invertir en INVESTIGACIÓN ya que es muy impactante la actual extracción, transporte y fabricación

• ACV: Análisis del ciclo de vida de un material que estudia el impacto desde que se extrae, transporta, transforma y se desecha. Ejemplo del papel: tala, pasta, blanqueo...

• Finaliza ACV: Vertederos o biodegradación o reciclaje y reutilización

REPARTO RIQUEZA EN EL MUNDO

Mapas “Worldmapper “ proyectos de representar la justicia social en el mundo

AA

LOCALIZACIÓN, EXTRACCIÓN Y LOCALIZACIÓN, EXTRACCIÓN Y TRANSFORMACIÓN DE LOS RECURSOSTRANSFORMACIÓN DE LOS RECURSOS

• Distribución desigual de los recursos en el planeta sobre todo de los minerales y de ellos depende la riqueza de un país.

• Si los costes de extracción y transporte son mayores que beneficios no es rentable.

• Comercio irregular de materias primas y sin relación con el desarrollo económico de la zona: Guerra por el control de los recursos. Congo y Japón: Coltan.

• Productos de usar y tirar: Agotamiento de recursos, aumento excesivo de residuos y de energía: “Consumismo”. Productos globales

Sierra Leona: diamantes

Mercurio

• Aumento de la calidad de vida de todos por la aparición y desarrollo de nuevos materiales.

• Mejoras en las comunicaciones y en la salud• Inconvenientes:• A)Relativos al ciclo de vida de los materiales

– Deforestación, destrucción de ecosistemas…– Gasto energético elevado, contaminación…– Agotamiento de recursos.– Acumulación de tóxicos.

• B)Relativos a la naturaleza de los materiales– Disruptores metabólicos, radioactivos, Hg, Pb, As y Cd

REPERCUSIONES EN EL MUNDO GLOBALREPERCUSIONES EN EL MUNDO GLOBAL

Nanotubos

• Requisitos para la innovación en nuevos materiales:– Ligeros y biodegradables– Bajos costes de fabricación– Eliminar los componentes tóxicos y contaminantes– Facilitar el reciclaje y la reutilización– Optimizar los diferentes procesos de fabricación.– Disminuir el gasto de materia prima

• Deben colaborar en los retos de la sociedad moderna– Fuentes de energía sostenible, inagotable y barata.– Conocer, manipular y controlar los nanomateriales.– Producir materiales que se adapten a diferentes

condiciones externas.

MATERIALES QUE VIENENMATERIALES QUE VIENEN