3. La sociedad de consumo.

3. La sociedad de consumo.
Desde que se produjo la invención de la agricultura y la ganadería, la humanidad experimentó algunos progresos científicos y técnicos. Todos los cambios se han producido en un corto período de tiempo si lo comparamos con los años que llevamos habitando este planeta.
Los europeos estamos sometidos a condiciones geoclimáticas muy parecidas a las de muchos otros lugares del mundo, y aunque no todo el mundo lo tiene tiene claro, tenemos la misma inteligencia que el resto de seres humanos del planeta, sean de la raza que sean.
La ideología capitalista puede resumirse en que por mucho dinero que se gane siempre se querrá ganar más. El ser humano piensa en su ingenio solo cuando la necesidad le obliga a ello. Durante miles de años vivió de la caza y la recolección, porque no sentía más necesidad que la de sobrevivir, y lo más probable es que tambien inventara la agricultura y la ganadería cuando estos medios escasearon.
En Europa Occidental conseguir muchas riquezas se convirtió en una necesidad tan fuerte como alimentarse. Para satisfacer sus necesidades, los mercaderes tenían que vender sus productos y para ello tenían que inspirar a nuevas necesidades en el resto de la población, lo cual facilitó la revolución industrial y la aparición de la sociedad de consumo.

 3.1 ¿Desarrollo sostenido o desarollo sostenible?
En la actualidad, temas como el cambio climático, la extinción de algunas especies o la superpoblación preocupan tanto a los políticos como a los ciudadanos. Después de mucho tiempo empezamos a tomar conciencia de los problemas a los que nos ha conducido la actual economía de mercado, la globalización y el consumismo.
Toda propuesta de desarrollo sostenible pasa por renunciar a casi todas nuestras comodidades, pero ello plantea graves dificultades: ¿cómo conseguir que tos, sin excepción, acepten ese sacrificio sin que algunos se aprovechen de él? y lo que es aun más complicado, ¿cómo hacerlo sin que nuestra frágil economía de mercado basada en el consumo desaforado se hunda?.   

2.La celulosa y el problema de la deforestación.

2. La celulosa y el problema de la deforestación.
La celulosa es un polímero formado por moléculas de glucosa y forma parte de la pared celular de las plantas, está presente en la madera de árboles y arbustos y constituye una gran parte de la composición del algodón.
La industria papelera es la principal demandante de celulosa con diferencia de las demás. La producción de celulosa plantea serios problemas medioambientales.
Los métodos utilizados para la mayor parte de las aplicaciones del papel son muy agresivos con el medio ambiente porque consumen una gran cantidad de agua. Por encima de la contaminación, el principal problema relacionado con la producción de celulosa es la deforestación.

 

 Los bosques ayudan a mantener un adecuado nivel de humedad atmosférica y constituyen grandes ecosistemas de cuya supervivencia depende buena parte de la biomasa mundial. Las consecuencias de la explotación forestal son terribles. El problema se complica por las necesidades económicas de los países del Tercer Mundo, a los que no se les puede negar determinadas prácticas sin ofrecerles una alternativa viable.

Si el ritmo de destrucción de la selva tropical se mantiene, en pocas décadas el cinturón verde ecuatorial habrá desaparecido.

2.1 Plantaciones forestales.

Algunas multinacionales que trabajan en la celulosa han sido acusadas de diezmar los bosques occidentales y de exportar los problemas medioambientales a los países del Tercer Mundo.

Estas empresas se defienden diciendo que han compensado las talas con reforestaciones y el impulso de las plantaciones forestales. El protocolo de Kioto incluye algunas cláusulas con el objetivo de regular las plantaciones forestales.

Las empresas productoras de celulosa están abusando de plantaciones de géneros de rápido crecimiento como el eucalipto y el pino. El caso del eucalipto es especialmente preocupante, sin embargo su introducción en un ecosistema propio genera serias alteraciones.

   

 

1. Impacto económico y ambiental del uso de nuevos materiales.

1. Impacto económico y ambiental del uso de nuevos materiales.

El ser humano es la única especie animal que ha sabido forzar a la naturaleza para aumentar sus medios necesarios para sobrevivir. El avance de la ciencia hizo posible la revolución industrial.

Últimamente nos estamos dando cuenta de una realidad muy dura: el ser humano es capaz de transformar la naturaleza como nunca antes lo había hecho, pero nunca ha dependido tanto de ella como ahora. El ejemplo más significativo de esta realidad es el petróleo. La economía mundial se ha vuelto dependiente de esta materia prima. Las reservas mundiales de petróleo no tardarán en agotarse si no se encuentran nuevos yacimientos importantes.

Si no hemos desarrollado alternativas que sustituyan al petróleo, se producirá un déficit energético que provocará en la actividad industrial un descenso, por ejemplo se verá afectado el transporte de mercancías.

Muchas de las necesidades que en la actualidad se encuentran cubiertas con el petróleo podrían ser satisfechas con productos agropecuarios; todo esto provocaría un impacto medioambiental que sería aún mayor que el provocado por por la industria petrolífera.
El uso de nuevos materiales acarrea consecuencias políticas y sociales a parte de económicas y ecológicas.
En África se encuentra la mayor reserva de recursos minerales como el oro, el uranio, el cromo...
El neocolonialismo es una nueva forma de explotación hacia los países africanos.


1.1 Basura tecnológica.
El uso de nuevos materiales trae numerosos problemas económicos y sociales, pero es que además sus efectos sobre el medio ambiente se nota rápidamente. Los residuos tecnológicos se han convertido en un problema demasiado grave por dos motivos:

1. Los aparatos electrónicos tienen componentes que son muy difíciles de separar.
2. Algunos de los materiales de los que están fabricados son nocivos para la salud. Se trata de metales pesados y toxinas. En los dos primeros casos sus efectos nocivos se extenderían mediante la cadena alimenticia, y en el tercero a través de la inhalación. 

Los componentes más peligrosos de la chatarra electrónica son los siguientes:

• Plomo: Puede causar trastornos neuronales, dañar los riñones y el aparato reproductor. Si se inhala también puede dañar los pulmones.
• PVC: Si se incinera se liberan a la atmósfera sustancias cloradas llamadas dioxinas. Estas son demasiadas tóxicas.
• Bromo: Afectan a la glándula tiroides.
• Bario: No es tan peligroso como los demás metales pesados, aunque puede causar una amplia gama de alteraciones orgánicas.
• Cromo: Causa bronquitis crónica, aumenta el riesgo de cáncer de pulmón y puede dañar el hígado y los riñones.
• Mercurio: Está relacionado con deficiencias cerebrales y hepáticas.
• Berilio: Es altamente cancerígeno.
• Cadmio: Puede dañar gravemente a los riñones y los huesos.

Estos residuos no se deben mezclar con la basura normal. Los puntos limpios son aquellos emplazamientos de recogida selectiva donde se depositan aquellos desperdicios que necesitan un adecuado procesamiento.

En Andalucía.

En Andalucía.

Los parques tecnológicos andaluces.
El principal espacio del que dispone el sector tecnológico andaluz para desarrollar su tarea es el Parque Tecnológico de Andalucía, situado en Málaga.
Más tarde se inauguró el Parque Científico y Tecnológico Cartuja 93.
Sin duda, el principal sector tecnológico de nuestra comunidad es Aerópolis, el Parque Tecnológico Aeroespacial de Andalucía.




 Las instalaciones más importantes del Teams se encuentran en Aerópolis.

En Andalucía.

En Andalucía.
Instituciones andaluzas de Investigación y Desarrollo.
El sector de Investigación y Desarrollo cuenta con el apoyo de las instituciones andaluzas. El Instituto de Ciencia de Materiales, a parte de ejecutar proyectos de investigación y desarrollo para muchas empresas, realiza una importante labor de publicidad mediante la organización de cursos y conferencias.
La consejería de Innovación, Ciencia y Empresa ha promovido varias fundaciones con el objetivo de impulsar todo tipo de proyectos tecnológicos; la principal es la Corporación Tecnológica de Andalucía.
Las universidades andaluzas desempeñan un papel fundamental creando un puente entre la pura investigación científica y el mundo empresarial, por ejemplo tenemos, el Grupo de Elasticidad y Resistencia de Materiales (GERM). Los nuevos materiales desarrollados para este sector son sometidos a todo tipo de pruebas en los laboratorios de TEAMS.


 

5. El avance de la nanotecnología.

5. El avance de la nanotecnología.

La nanotecnología está ya en condiciones de dar el siguiente paso:los transitores pronto serán sustituidos por moléculas denominadas rotaxanos, que presentan las mismas propiedades eléctricas.
Los nanotubos podrían actuar como cables finos. Las investigaciones acaban de comenzar, pero si se concluyeran con éxito, en un futuro no muy lejano podríamos contar con nanorrobots capaces de regular reacciones químicas, reparar defectos estructurales indetectables, y también, revolucionar el mundo de la biomedicina.
Mediante los nanorrobots sería posible eliminar obstrucciones de arterias y curar lesiones cardíacas, destruir tumores o coágulos de sangre en el cerebro e incluso penetrar en las células para instalar prótesis microscópicas y reparar genes en mal estado.

4. El desarrollo tecnológico. Sus aplicaciones.

4. El desarrollo tecnológico. Sus aplicaciones.

Las cerámicas son materiales fáciles de moldear, que tras ser sometidos a cocción cogen una gran dureza y resistencia al calor.

Las arcillas son materiales utilizados para la fabricación de artículos de alfarería, ladrillos, azulejos...
También son utilizados en circuitos electrónicos y en las cubiertas protectoras de aeronaves.

La industria aeronáutica es una de las principales demandantes de nuevos materiales. Los materiales compuestos están teniendo cada vez mayor importancia.
La suma de los materiales originales se conoce con el nombre de sinergia. La fibra de carbono es un material compuesto que se forma a partir de un polímero. El proceso de fabricación es difícil y caro.

La industria movilística ha diseñado prototipos de motores cerámicos, pero la fragilidad de las cerámicas aplicadas al mundo del motor sigue siendo un problemo insuperable.

La industria aeronáutica es una de las principales demandantes de nuevos materiales. En la actualidad, están siendo muy importantes los materiales compuestos.

La suma de materiales originales se conoce con el nombre de sinergia. La famosa fibra de carbono es un material compuesto que se forma a partir de un polímero tipo fibra o un polímero adhesivo.

4.1. Moléculas a la carta: fullerenos y nanotubos.

El carbono es uno de los elementos más abundantes del planeta y componente básico de la química de la vida. Ya hemos podido observar su importancia en la ciencia de los materiales como componente de los hidrocarburos.

La alotropía es una propiedad natural, consistente en que un mismo elemento puede presentar propiedades diferentes según la disposición de sus átomos o también moléculas.

El carbono presenta dos formas alotrópicas en la naturaleza: el grafito y el diamante. 

Hace años surgió una familia de moléculas basadas en la combinación de pentágonos y hexágonos, llamadas genéricamente fullerenos. Algunas de las propiedades son las siguientes: se pueden polimerizar, se pueden inscribir uno dentro del otro y es posible sustituir algunos de sus átomosde carbono por los de otros elementos, obteniendo los heterofullerenos. 

En la actualidad se confía en lograr resustandos identicamente satisfactorios con los pseudofullerenos, moléculos con estructuras semejantes a las de los fullerenos, pero obtenidas a partir de otras sustancias químicas.

Los fullerenos no tienen aplicaciones prácticas en la actualidad.

Las facultades del carbono se deben a que si se eliminan los enlaces que establecen pentágonos y solamente dejamos los que dan lugar a hexágonos, el carbono no forma fullerenos, por lo que puede la molécula puede enrrollarse derivando en los llamados nanotubos. 

Fullereno

   

Nanotubo

3. Materiales artificiales.

3. Materiales artificiales.
La moderna industria química ha hecho posible el desarrollo de nuevos materiales. Los dos materiales artificiales más antiguos son el vidrio y el papel.
El vidrio es un material que está compuesta de silicio, esto hace que sea fácil de conseguir.
Es un error denominar "cristal" al vidrio. La confusión se debe a que muchos cristales son transparentes. Cuando el vidrio es de alta calidad si se puede denominar "cristal".
El primer material de papel que se conoce realmente es el papiro, una planta herbácea con un tallo fibroso muy abundantes en el Nilo.

El pergamino era utilizado en aquellos lugares en los que no existía el papiro.
El principal componente es la celulosa. El papel es muy demandado,pero se trata de un material fácilmente reciclable.


3.1. Materiales de construcción: Cementos y hormigones.
El acero es un material muy importante para hacer realidad proyectos colosales, pero muchas obras no serían posibles sin otro material aparentemente más modesto: el cemento.
Hoy en día existe un tipo de cemento para cada necesidad, pero la gran mayoría se elaboraban a partir de arcilla y roca caliza finamente pulverizadas y sometidas a un proceso de cocción. Se obtiene un producto denominado clinker.
Los componentes químicos del cemento son silicatos de calcio y eventualmente otros metales como el hierro, el aluminio o el manganeso.
El inglés Joseph Apsdin patentaba el cemento más difundido en nuestros días, el cemento Portland, llamado así porque al endurecerse presentaba el aspecto de las rocas calizas dela península inglesa de Portland.
El proceso, que según el tipo de 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 áridos se elabora el hormigón, una piedra artificial capaz de soportar esfuerzos grandísimos. Si se añaden gavillas de acero se obtiene un material muy resistente a todo tipo de tensiones: el hormigón armado.


3.2. Los modernos materiales artificiales: los polímeros.
Los polímeros son sustancias constituidas por moléculas enormes, resultado de la concatenación de un elevado número de moléculas de tamaño normal llamadas monómeros.
En bioquímica son muy comunes los polímeros: la celulosa, el almidón, las proteínas y el ADN. La naturaleza ha sido capaz de producir polímeros que aún superan en prestaciones a sus equivalentes artificiales, por ejemplo el colágeno; fibra que hace posible la cohesión de tejidos como la piel y los músculos.
La mayor parte de los polímeros se sintetizan a partir de derivados del petróleo.
Según el comportamiento de los polímeros ante el calor tenemos:

•  Polímeros termoplásticos: reblandecen por acción del calor sin que su estructura molecular sufra alteraciones.

•  Polímeros termoestables: una vez enfriados no pueden volver a ser moldeados debido al efecto del calor, pues si de lo contrario se calientan acabn descomponiéndose.

Tipos de polímeros según sus propiedades mecánicas:

• Elastómeros: son capaces de soportar grandes deformaciones y recuperar su forma original.
• Plastómeros: No recuperan su forma original cuando el esfuerzo desaparece. Son conocidos como plásticos, esta denominación es considerada errónea.
• Fibras: Presentan alta resistencia a las deformaciones.
• Recubrimientos: Sustancias líquidas que pueden extenderse.
• Adhesivos: Capaces de formar fuertes enlaces con las superficies que entran en contacto.

Los polímeros se pueden encontrar en todas partes: fibras, plastómeros, elastómeros, poderosos adhesivos, etc.

• Polímeros artificiales: 

-Por reacciones de adición: Teflón, polimetacrilato, buna, polietileno.

-Por reacciones de condensación: Poliamidas, siliconas, baquelita.

• Polímeros naturales:

-Por reacciones de adición: Caucho, glúcidos, lípidos.

-Por reacciones de condensación: Proteínas, ácidos nucléicos.

  

2. Materiales naturales.

2. Materiales naturales.
La naturaleza es la única proveedora de materiales; quizás llegue el día en el que la tecnología nos permita obtener de una manera más económica aquellos materiales que necesitemos. Hasta entonces debemos esforzarnos por cuidar y proteger nuestro medio ambiente.


2.1. Derivados del petróleo.

La palabra "petróleo" procede del latín, de el origen de su palabra a su apariencia aceitosa y a su origen mineral. Se trata de un líquido aceitoso. Es el resultado de la descomposición durante millones de años de la flora y la fauna marinas.
El petróleo lo encontramos impregnando rocas porosas.
La composición química es demasiado compleja; se trata básicamente de una mezcla de hidrocarburos. El petróleo contiene una amplia gama de hidrocarburos, los principales son el oxígeno, el nitrógeno y el azufre.


En la actualidad, los derivados del petróleo son vitales para nuestra vida diaria, es casi imposible nombrar algún objeto cotidiano que no contenga derivados del petróleo en su composición.
Nos encontramos con dos problemas: por un lado el petróleo es un recurso limitado, y por otro, están las implicaciones medioambientales y políticas de éste.
El petróleo crudo es necesario refinarlo, es decir, éste es sometido a una serie de procesos físicos y químicos. El principal proceso físico es la destilación, mientras que el principal proceso químico en el refinamiento del petróleo es la descomposición térmica.
Una vez terminado el proceso de refinado obtenemos una gran variedad de hidrocarburos, muchos de estos constituyen la materia prima de la industria petroquímica, la cuál es la responsable de productos como fertilizantes, detergentes, polímeros...


2.2. La piedra natural.
La piedra natural ha sido durante muchos siglos, la más utilizada por el ser humano. Ahí está por ejemplo las pirámides de Egipto.

El mayor problema de la piedra natural aplicada a la arquitectura es su transporte.
Hoy en día la piedra natural ha sido sustituida en la construcción por modernos materiales y piedras artificiales como el hormigón.
La piedra natural solo se emplea como elemento decorativo.
Estas piedras se pueden clasificar en cinco grupos:

• La arenisca: es una roca sedimentaria formada por arena y un aglutinante natural. Su calidad depende de la composición química de ambos componentes.
• Las pizarras: son rocas que después de haberse formado han sido sometidas a grandes presiones y a temperaturas que las han transformado. Gracias a su impermeabilidad han sido y siguen siendo muy usadas en la construcción de tejados.
• Las rocas cálizas: son aquellas compuestas básicamente por carbonato cálcico. Por sus propiedades han sido el material preferido para la construcción de las grandes catedrales.
• El granito: es una roca formada a partir de magma en grandes profundidades. Su aspecto granulado se debe a sus componentes. Es duro, pesado y resistente. Es muy utilizado para la elaboración de encimeras de cocina.
• El mármol: es el tipo de piedra ideal para la decoración. Se trata de una roca metamórfica, fuerte y prolongada.

2.3. La madera.

La madera también es otro de los materiales utilizados por el ser humano. Es flexible, dura, ligera, abundante y fácil de trabajar. Estas características han hecho que sea una de las materias primas más explotada por el ser humano. Hoy en día, la deforestación avanza a un ritmo alarmante.

Los principales materiales que componen la madera son la celulosa y la lignina. Ambos son polímeros naturales. Existen tantos tipos de madera como especies de árboles y cada una tiene sus aplicaciones específicas.

2.4. Los metales.

La materia está compuesta por átomos. Existen 92 tipos de átomos en la naturaleza y cada uno de estos tipos reciben el nombre de elemento. El agua es un compuesto formado por átomos de hidrógeno y oxígeno. La mayoría de las sustancias que nos rodean son compuestos, no elementos.

Los metales se distinguen por presentar las siguientes propiedades: 

• Apariencia brillante.
• Son dúctiles, ya que pueden deformarse en frío para formar hilos.
• Son maleables, pueden deformarse en frío para formar láminas.
• Suelen ser buenos conductores del calor y la electricidad.
• En soluciones acuosas forman átomos que han perdido algunos de sus elementos.

Los metales siguen siendo muy utilizados, algunos tienen una importancia estratégica. Se encuentran en la naturaleza en forma de minerales. Existe una gran variedad de minerales de hierro. Los metales más apreciados son el oro y la plata.

Muchos metales mejoran sus propiedades al mezclarse con uno o más elementos; estas mezclas reciben el nombre de aleaciones. Existe una gran multitud de aleaciones, entre las cuales destaca por su uso el acero.