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MATERIALES

KIMBERLY MAYORGA

1004

COLTAN

COLTAN

Mineral compuesto por colombita y tantalita, de color negro o marrón muy oscuro, que se utiliza en microelectrónica, telecomunicaciones y en la industria aeroespacial.

¿Que Es ?

Se trata de ese misterioso mineral que se utiliza para fabricar componentes clave de los móviles, smartphones y dispositivos electrónicos portátiles cada vez más potentes y sofisticados. Periódicamente se le menciona en los medios como responsable indirecto (en parte) de la atroz guerra crónica que sufre la República Democrática del Congo (donde se hallan las mayores reservas mundiales de coltán).

¿Que ES ?

Propiedades

Más que hablar de los propiedades del coltan hay que hablar de las propiedades que tienen sus componentes.La tantalita es un mineral compuesto por óxidos de tantalio, hierro y manganeso, la columbita es lo mismo pero cambiando el tantalio por niobio y es menos densa.El interés de la explotación del coltán es fundamentalmente poder extraer el tantalio de la tantalita.

El tantalio se obtiene del procesamiento y refinación de la tantalita. En este procesamiento hay que eliminar el hierro, el manganeso y otras impurezas de la tantalita para quedarnos con el óxido de tantalio.El tantalio, que es sólido en su forma natural, tiene una elevada dureza, es dúctil, muy resistente a la corrosión y es muy buen conductor de la electricidad (superconductor). Es un metal de los llamados refractarios, ya que tiene un alto punto de ebullición y fisión, o lo que es lo mismo, soporta unas temperaturas muy elevadas, por lo que es muy resistentes al calor (el doble que el hierro). El niobio tiene propiedades parecidas.

Propiedades

Usos

Como hoy en día los aparatos electrónicos, tales como los teléfonos móviles, lo que interesa es que sean lo más pequeños posibles, los condensadores que llevan en su interior, que son bastantes, serán todos fabricados con tantalio procedente del coltan.

Pero no solo interesa la miniaturización en los teléfonos móviles, sino en casi todos los aparatos como elementos de informática, consolas de video juegos, iPods, microprocesadores, satélites, GPS, cámaras digitales, relojes, rectificadores de circuitos de bajo voltaje, etc. Todos estos aparatos también suelen llevar en su interior condensadores de tantalio.

Para que te hagas una idea, un teléfono móvil que ahora pesa unos 100 gramos, si no fuera por los condensadores de tantalio pesaría aproximadamente 1 Kilogramo, entre 10 y 20 veces más.

KEVLAR

poliparafenileno tereftalamida es una poliamida sintetizada por primera vez en 1965 por la química polaco-estadounidense Stephanie Kwolek (1923-2014), quien trabajaba para DuPont. La obtención de las fibras de Kevlar fue complicada, destacando el aporte de Herbert Blades, que solucionó el problema de qué disolvente emplear para el procesado. Finalmente, DuPont empezó a comercializarlo en 1972. Es muy resistente y su mecanización resulta muy difícil. A finales de los años setenta, la empresa AkzoNobel desarrolló una fibra con estructura química similar que posteriormente comercializó con el nombre de Twaron.

Que Es ?

El Kevlar es una poliamida sintetizada por Stephanie Kwolek, una química de la firma DuPont, en 1965. Sus fibras consisten en largas cadenas de poliparafenileno tereftalamida, molécula que soporta altas temperaturas con la que se puede construir equipos ligeros, resistentes -5 veces más fuerte que el acero- y a los que no les afecta la corrosión. Actualmente se utiliza para reforzar prendas textiles de montaña por su gran capacidad y resistencia, como por ejemplo en los hombros de las chaquetas para evitar su desgaste por el rozamiento con la mochila.

Que Es ?

Propiedades

El Kevlar es un material relativamente nuevo; salió al mercado en el año 1972. En la actualidad tiene muchos usos: es una fibra derivada del nailon de color transparente, similar en composición química al material que producen las arañas para tejer sus trampas (telarañas). El Kevlar es veinte veces más resistente que el acero, tiene mucha rigidez, resiste más la tensión que el nailon, tiene baja conducción eléctrica, resiste temperaturas de hasta 400° y es un material muy ligero, similar a la fibra de carbono.

Usos

Uso

Son dos los principales tipos de fibras:

1) Kevlar 29: para la fabricación de productos flexibles, como guantes, llantas, velas náuticas, cables para sujetar y aislantes eléctricos para trenes, entre otros.

2) Kevlar 49: para la fabricación de productos rígidos. Este tipo de Kevlar se aplica con resina (similar a la fibra de vidrio) y de esta forma se fabrican cascos deportivos, aislantes térmicos para motor, carrocería y turbos, entre otros.

Grafeno

Cristal de carbono en el que los átomos están dispuestos en un plano de forma hexagonal.

GRAFENO

Que Es ?

El grafeno es un material nanométrico bidimensional, consistente en una sola capa de átomos de carbono fuertemente cohesionados mediante enlaces que presentan hibridación sp2 y dispuestos en una superficie uniforme, ligeramente ondulada, con una estructura semejante a la de un panal de abejas por su configuración atómica hexagonal. El grafeno es una de las formas alotrópicas del carbono, como lo son también el grafito y el diamante. Así, un milímetro de grafito contiene tres millones de capas de grafeno.Es el material más resistente que se conoce en la naturaleza, más fuerte que el acero estructural con su mismo espesor y más duro que el diamante, y, sin embargo, su grosor oscila entre 1 y 10 átomos de carbono. Al ser tan fino y apreciarse solamente dos de sus dimensiones, se le considera un material bidimensional, el único que es capaz de mantenerse estable hasta con el grosor de un átomo.Es elástico y flexible, y está dotado de una gran conductividad térmica y eléctrica, lo que le permite disipar el calor y soportar intensas corrientes eléctricas sin calentarse. Es prácticamente transparente, hidrófugo y tan denso que ni siquiera el gas helio puede atravesarlo. Además, presenta otras muchas cualidades, como la alta movilidad de sus electrones, propiedad que eleva su potencial uso en los veloces nanodispositivos del futuro.

Propiedades

El grafeno es un material completamente nuevo, no sólo es el material más delgado jamás obtenido sino también el más fuerte. El Grafeno conduce la electricidad tan bien como el cobre y como conductor de calor “supera a todos los materiales conocidos”, señaló la Academia. Además, es casi completamente transparente y es tan denso, que ni siquiera el helio, el átomo de gas más pequeño, lo puede atravesar.

Propiedades

Usos

Ahora bien, se puede realizar una estimación de cuáles serían los principales campos en los que este material podría aplicarse. Y, en todos ellos, sería revolucionario.

1. Electrónica

2. Informática

3. Telefonía móvil

4. Sector energético

5. Industria del blindaje

6. Industria automovilística

7. Industria del motor y los combustibles

8. Industria alimentaria

9. Tratamiento de aguas

10. Desarrollo de la ciencia

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