Los
materiales en la vida diaria
Pensemos por un momento
¿qué es un material? Podríamos responder: todo lo que sirve para hacer algo; es
decir un material es lo que sirve para hacer un material. Así no avanzamos…
Desde el principio de
los tiempos el hombre ha utilizado materiales, los que estaban a su alcance,
necesitaban poca manipulación y le permitían resolver problemas cotidianos de
manera más o menos inmediata. El sílex era muy abundante y con poca elaboración
permitía fabricar cuchillos o puntas de lanza. Para poder lanzar más lejos y
con más precisión, a esas puntas de lanza, se las añade un mango, una rama que
se ha caído de un árbol puede valer. Y para atar la punta al palo, las hojas
largas de las plantas son suficientes. Ya tenemos una lanza. Pensemos en las propiedades de cada uno de
los materiales que hemos usado. El sílex es duro, se puede afilar para
transformarlo en un objeto punzante o cortante y es relativamente pesado, por
lo que atado al final del palo de madera, permite lanzar con precisión. Las
fibras de una hoja larga, son muy flexibles y muy resistentes, y una rama
suficientemente delgada es ligera y por tanto fácil de transportar y de usar.
La rama no tiene que ser resistente, su función es facilitar el lanzamiento.
Por supuesto, el prototipo es mejorable, y eso es lo que irán haciendo las
sucesivas generaciones. ¿Cuál es la consecuencia? La tarea de la caza se
facilita, las partidas de cazadores vuelven antes a casa con alimento
suficiente, y empiezan a tener más tiempo para sentarse alrededor de la hoguera
(ya han descubierto el fuego casualmente cuando golpeaban dos piedras de sílex
para tallarlas), allí sentados pueden tallar pequeños objetos o contar a los
más pequeños cómo ha sido la jornada…
Te
estarás preguntando “¿y qué? Yo no tengo que salir a cazar, ni encender
hogueras”. Sin embargo a lo largo del día utilizas multitud de materiales
distintos, y muchos te hacen el día mucho más agradable ¿no te lo crees? Verás, vamos a repasar las actividades de un
día normal.
Son las 8, te despiertas, más o
menos, y vas a desayunar. Se hace tarde y mamá y papá te apuran para que te
acabes la leche, pero está caliente. Tanto soplas que al final se queda
demasiado fría…. Imagina que tuvieras una taza que cambiase de color según la
leche se fuera enfriando, bastaría con mirar para saber que la leche está en su
punto de temperatura. Los materiales que tienen la capacidad de cambiar de
color cuando cambia la temperatura se llaman materiales termocrómicos. Hay
diferentes tipos de materiales termocrómicos ¿sabes dónde más los has visto? En
algunas pilas hay una pequeña tira en un lateral, si tocas simultáneamente los
dos extremos de la línea, te indicará el estado de carga de la batería
cambiando de color. También se pueden colocar pequeñas tiras en prendas de
vestir, por ejemplo en el pijama de un bebé, para que nos avisen si tiene
fiebre. Si quieres puedes ver algunos vídeos (pigmentos termocrómicos, jarra termocrómica)
Las 9. Ya has llegado al colegio, y
tu profe te saca a la pizarra, pero no es una pizarra verde como las que usaban
tus padres, ahora en el aula tienes una pizarra hecha de un material especial,
que te permite escribir con el dedo ¡y en diferentes colores! ¡Con el mismo
dedo! Es una pizarra táctil. Ya hemos hablado de las pantallas táctiles otra
vez ¿por qué no repasas cómo funcionan?
¡Bien! ¡Llegó la hora del recreo!
Cuando tus padres eran pequeños, los toboganes y los columpios eran de hierro,
si hacía mucho calor se calentaban tanto que no se podían usar, además tenían
bordes más rectos y eran muy rígidos, si te dabas un golpe, del chichón no te
libraba nadie. ¿Te has fijado en los
materiales de los parques actuales? Son más blandos, con formas más redondeadas
para que sean más seguros. Están hechos de plásticos especiales para que sean a
la vez blandos y resistentes ¿Te has fijado en el suelo? Está hecho de baldosas
de goma. De esa forma si te caes no te haces tanto daño. Además esas baldosas
de goma se fabrican reciclando neumáticos viejos, así que no sólo no te haces
daño sino que además ayudamos al Medio Ambiente.
Es hora de comer. Seguro que más de
una vez te han regañado por mancharte la ropa. ¿Qué te parecería tener un babi
que se limpiara solo? ¿Te parece magia? ¿Has visto alguna
vez una hoja de flor de loto
en un estanque? Siempre están limpias. El secreto está en las gotas que se forman
y que no dejan que se “pegue” a ellas la suciedad. Si mirásemos con un
microscopio veríamos por qué pasa esto. Las hojas tienen una especie de
granitos muy pequeños, las gotas de agua, van como si fueran flotando por
encima, y van arrastrando las partículas de
suciedad.
Bueno, por fin acaba el cole. Hora
de merendar y hacer los deberes. Es muy importante que tengas una buena
iluminación en la mesa de trabajo. Actualmente las bombillas tradicionales
están desapareciendo, en la mayor parte de las casas se usan otro tipo de
bombillas, que llamamos de bajo consumo. Son más duraderas y consumen menos,
pero mientras se calientan iluminan muy poco. Ya se están empezando a sustituir
por otro tipo de “bombilla”, más eficiente y más duradera, los LED. LED es el
acrónimo de Light Emitting Diode, (Diodo Emisor de Luz). No son nuevos, casi
todos los aparatos electrónicos llevan alguno para indicar que están
encendidos, normalmente rojos o verdes. El problema es que estos diodos eran
muy poco luminosos, y no existían para luz blanca. Hace unos años empezó a
investigarse en un material, el nitruro de galio que, finalmente ha permitido
fabricar diodos de luz blanca, eficientes y cada vez a precios más asequibles. Sus
“inventores” Akasaki, Amano y Nakamura han sido
galardonados con el Premio Nobel de Física en el año 2014. Puedes leer un poco más sobre estos
dispositivos en un Chispas de la Ciencia anterior.
Has acabado los deberes, ahora
puedes jugar un rato y luego a la bañera. ¡Con el agua a la temperatura justa!
¿Sabías que eso también se consigue con un tipo especial de materiales? Muchos
grifos modernos tienen en su interior un muelle que cambia de forma, de
longitud, en función de la temperatura del agua. Si el agua está demasiado
caliente cambian de forma para dejar pasar más agua fría, hasta que se alcanza
la temperatura fijada. Estos materiales son unas aleaciones metálicas que son
capaces de recordar cuál era su longitud a una temperatura determinada, y por
eso son capaces de dejar pasar las cantidades justas de agua caliente y fría.
Se llaman aleaciones con memoria de forma, y ya hemos hablado alguna vez de
ellas.
Va siendo hora de cenar y
acostarse, de la calle entra mucha luz, pero si bajas la persiana, la
habitación queda muy oscura ¿qué te parecería tener una ventana en la que con
un interruptor pudieras cambiar la cantidad de luz que deja pasar? Hay un tipo
de materiales, los cristales líquidos, que permiten hacer eso…y más.
Normalmente se coloca una lámina de cristal líquido entre dos capas de vidrio,
cuando se pulsa un interruptor, las moléculas del cristal líquido, se colocan
de tal manera que la luz no puede atravesar, al apagar, la luz vuelve a pasar
sin problema a través del cristal. Aquí tienes un video es un poco complicado, pero seguro que con ayuda de
tu profe lo disfrutas. Fíjate en cómo se construye la pantalla de una calculadora por ejemplo.
¿Te imaginabas que los materiales
fueran tan importantes en tu vida diaria? Pues sólo te he contado unos poquitos
ejemplos. Mira a tu alrededor, ¿de qué están hechas las cosas? Da un paseo por
la calle, mira los coches, los artículos para el deporte…en casi todos ellos
hay materiales nuevos con propiedades muy especiales. ¡Investiga y descubre!