Origen de los materiales
Un material es un artículo, elemento u objeto que tiene una presencia física tangible
y posee características propias que lo distinguen de los demás. Desde el punto
de vista técnico y tecnológico, los materiales son los elementos que habrán de
transformarse para crear un producto, por ejemplo: el agua, una planta, una roca,
una fruta, etcétera.
Por su origen, existen dos tipos de materiales: naturales y sintéticos.
Los materiales naturales son los que se encuentran libremente en la Naturaleza:
rocas, agua y petróleo crudo. También aquellos que provienen de plantas, animales,
bacterias y de cualquier otro ser vivo. Un material natural es la seda, producida por
el gusano del mismo nombre; lo mismo que las semillas, el follaje y la piel de los
animales, entre otros.
Por conveniencia, se consideran materiales naturales los que se producen en las
actividades agrícolas y ganaderas. Así, aunque la tela de algodón ya tiene cierto
procesamiento, se le considera natural, porque el hilo se obtiene al trenzar el obtenido
de la planta de algodón.
Lo mismo sucede con las pieles de los animales con las que se confeccionan zapatos;
durante el proceso de curtido, las pieles se secan y obtienen consistencia, pero en
ningún momento son sometidas a procesos en que cambian su estado o su esencia.
Por otra parte, los materiales sintéticos son producto de procesos
técnicos que modifi can por completo la naturaleza
de los materiales originales.
Características de los materiales
Cada material tiene un conjunto único de características que lo identifi ca: color,
forma, consistencia, etcétera. Por ejemplo, el agua es transparente, adopta la forma
del recipiente que la contiene y tiene consistencia líquida, entre otras características;
en consecuencia, a partir de estas es posible defi nir un material.
Son las características de los materiales las que determinan también la función
que desempeñarán en el producto fi nal. En los climas fríos se usan materiales que
conservan el calor del cuerpo, como las pieles, para confeccionar prendas de vestir
protectoras.
De la misma manera, cuando se elaboran herramientas y máquinas, se buscan materiales
idóneos para la función que habrán de desempeñar. Imagina la cabeza de
un martillo hecha con papel.
Con el paso del tiempo, el ser humano ha desarrollado materiales cada vez más
adecuados para la actividad en que se utilizarán. Primero, mediante aleaciones,
en que se combinaban dos o más materiales para hacerlos más fuertes, consistentes
o durables. Los primeros seres humanos observaron que al añadir una pequeña
cantidad de carbón al hierro se obtenía acero, que es más resistente. Más adelante,
al agregar cromo al acero, se logró que este ya no se oxidara, lo que produjo un
material más durable: el acero inoxidable.
En un proceso de producción técnica o tecnológica, los materiales pierden sus características
para transformarse en otro producto. Una vez cocinados, por ejemplo, los
frijoles pierden su dureza y consistencia para volverse blandos y pastosos. Asimismo,
adquieren un sabor distinto,
.El término propiedades técnicas alude a las características que determinan las
modifi caciones técnicas que puede experimentar el material durante su fabricación.
A continuación, se defi nen las más importantes:
› Fusibilidad. Es la facilidad con que los materiales se pueden fundir. El hierro
debe fundirse en un horno a altas temperaturas para volcarse en moldes donde,
al enfriarse, adquiere la forma deseada, como la cabeza de un martillo.
› Plasticidad. Se refiere a la facilidad con que los materiales pueden cambiar
de forma sin romperse ni agrietarse. El hierro sólido difícilmente cambia de
forma, a menos que se le caliente y se golpee con fuerza, como se hacía en
la Antigüedad para fabricar objetos como hachas o herraduras.
› Ductilidad. Es la facultad de algunos materiales para formar hilos.
› Maleabilidad. Es la capacidad de algunos materiales para extenderse en láminas
delgadas. No solo los metales forman láminas; también lo hacen el papel,
el plástico o, para el caso, la masa de maíz
naturales y los sintéticos
Clasifi cación de los materiales por su uso
Las características de los materiales defi nen su uso. No se usaría cartón para hacer
un cuchillo que corte carne. Al mismo tiempo, el uso determina la búsqueda y el
desarrollo de nuevos materiales. En la industria textil todos los días se buscan componentes
para producir telas más resistentes, que conserven mejor el color y que
tengan un aspecto más agradable.
El uso de los materiales también se emplea como criterio para la clasifi cación. A la
vez, esta clasifi cación es la que da origen a las industrias integradas en los distintos
campos tecnológicos: las telas dan lugar a la industria textil; los metales, a la
industria metalúrgica.
Sin embargo, debes considerar que hay materiales que se utilizan en más de una
industria, como la madera, que se utiliza en la industria maderera y en la de la
construcción.
Procesamiento de materiales naturales y materiales sintéticos
Como hemos reiterado, con el fi n de satisfacer necesidades e intereses, el ser humano
procesa los materiales para crear nuevos productos; es decir, los somete a un proceso
de producción técnica o tecnológica, mediante el cual aprovecha las características de
los materiales originales y las aplica a un producto fi nal.
En un sistema tecnológico, los materiales son los insumos que se transforman por
medio de la aplicación de gestos y acciones técnicas y por el uso de herramientas
o máquinas.
Para el procesamiento de materiales naturales y sintéticos, se utilizan diversas
técnicas, entre de ellas:
› Aplicación de calor. Abarca desde la simple cocción de alimentos hasta el
uso de altos hornos para la fundición de metales.
› Hilado. Alude al proceso para crear hilos a partir de materiales como la lana
de las ovejas o la flor del algodón.
› Mezcla o aleación. En este caso, dos o más materiales, al combinarse, adquieren
una nueva característica. Por ejemplo, la mezcla de cemento, agua,
grava y arena da lugar, una vez seca, al concreto.
› Moldeado. Es un proceso similar al que viste en la actividad de la sección
“Propiedades técnicas de los materiales”. Por lo general, los productos de plástico
se crean con este proceso técnico.
› Transformación química. Mediante procesos diversos, como la aplicación de
elementos químicos reactivos, se transforman las características químicas
de los materiales. Así es como, por ejemplo, el petróleo se transforma en
plástico o gasolina.
› Compresión. Merced a la aplicación de fuerza excesiva, se comprime un producto
para que ocupe menos espacio, como en el caso de la madera aglomerada.
› Torneado. Con el uso de un torno se da forma cilíndrica a un material, ya sea
moldeándolo con las manos, como en el caso de la cerámica, o recortando las
partes excedentes como se hace con un torno industrial.
1.3 Previsión del impacto ambiental derivado de la
extracción, el uso y el procesamiento de los materiales
Los productos de desecho de los procesos de producción
Al modifi car la naturaleza de los materiales,
los procesos de producción generan
desechos. Un desecho es el residuo no
útil originado por la transformación de un
material.
Los procesos de producción técnicos o
tecnológicos dan lugar a otro tipo de desechos:
los subproductos. Se trata de los
compuestos no útiles que se generan al
aplicar procesos químicos o industriales de
manufactura de materiales sintéticos. Para
elaborar aceites vegetales,
Un tercer tipo de desecho es el producido
por la combustión para generar los
procesos técnicos de transformación de
materiales. Una fundición requiere que
se quemen grandes volúmenes de carbón
en los hornos para fundir los metales, y
el humo que resulta se lanza a la atmósfera
mediante chimeneas.
Todos estos desechos pueden clasifi carse de la manera siguiente:
› Desechos orgánicos. Todo desecho que alguna vez tuvo vida o fue parte
de un ser vivo: hojas, ramas, cáscaras y residuos de la elaboración de alimentos,
etcétera.
› Desechos inorgánicos. Todo desecho de origen no biológico; industrial o de
algún otro proceso que no sea natural: plástico, telas sintéticas, etcétera.
› Desechos peligrosos. Todo desecho, sin importar su origen, que constituye
un peligro, por lo que debe tratarse de manera especial: residuos radiactivos,
ácidos y sustancias químicas corrosivas, entre otros
El impacto ambiental derivado de la actividad productiva
Impacto ambiental es la modifi cación del medio natural y humano.
Para estudiar el impacto ambiental derivado de la actividad productiva, a continuación
presentamos una breve clasifi cación de sus diferentes tipos.
1. Por la variación de la calidad del medio. Hay dos tipos de impacto que afectan
la calidad del medio:
› Positivo. El proceso productivo beneficia la calidad del ambiente, como en
el caso de las plantas para tratamiento de aguas negras.
› Negativo. Se ocasionan perjuicios claros para el ambiente en la belleza del
paisaje, en el deterioro cultural y, sobre todo, en el equilibrio ecológico.
2. Por su persistencia. Si se considera la duración del impacto ambiental, éste puede
ser temporal o permanente:
› Temporal. Es el provocado por una empresa que deforesta un área de bosque,
pero siembra de inmediato nuevos árboles. Cuando estos crezcan, el área recobrará
su aspecto y su riqueza.
Resultados esperados e inesperados de la extracción,
el uso y el procesamiento de los materiales
Cuando el ser humano desarrolló la agricultura y empezó a retirar maleza y a talar
árboles para preparar los primeros terrenos de cultivo, no estaba consciente de que
producía un impacto permanente en el entorno.
Muchos siglos después, cuando se inició la fabricación de muebles, además de dar un
uso extenso a la madera para calentar hogares y preparar alimentos, el ser humano
comenzó a crear pequeñas áreas de deforestación.
Sin embargo, aún no había conciencia del impacto ambiental de esas acciones, como
no la hubo al surgir la Revolución industrial a fi nales del siglo XVIII, que marcó el
principio del empleo extenso de combustibles fósiles como el carbón.
Para alimentar aquellas grandes industrias, se empezaron a extraer enormes cantidades
de carbón. Inconscientes del daño ambiental, el producto de la combustión se
lanzaba al aire y los desechos debidos al procesamiento de materiales se arrojaban
a los ríos o en terrenos baldíos.
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