10 Características de los
Materiales

Te explicamos qué son los materiales, sus clasificaciones y características principales. Además, ejemplos de cada tipo.

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El cuarzo es un material natural, conductor de energía.

¿Qué son los materiales?

Se conoce como materiales a los distintos elementos y sustancias, simples o compuestos, necesarios para fabricar un objeto. Estos materiales pueden, entonces, ser de diversa naturaleza, por lo que sus propiedades y características inherentes pueden diferir enormemente, tanto en su física, química, conducción eléctrica o estructura.

El estudio de la naturaleza de los materiales es de sumo interés para la ingeniería, metalurgia, física y química, así como sus campos colindantes, como la arquitectura y la construcción. Entre las propiedades destacadas para estos campos, están: la dureza, la fragilidad, la flexibilidad, la impermeabilidad, la transparencia y la conducción térmica y calórica.

De acuerdo a estas y otras propiedades, se realiza la selección de los materiales a emplear en las distintas labores de producción y construcción industriales, o en la fabricación experimental de nuevas formas de materiales.

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Características de los materiales

  1. Concepto

Se denomina materiales a los elementos susceptibles de transformarse y agruparse en un conjunto más o menos heterogéneo.

Por eso, el término se aplica básicamente a cualquier conjunto: materiales escolares (reglas, cuaderno, lápices, etc.), material de laboratorio (pipetas, guantes, etc.) o material de construcción (cemento, vigas, etc.).

Sin embargo, existe la “Ciencia de los materiales” y la “Ingeniería de los materiales”, disciplinas cuyos objetos de estudio son, básicamente, todas las sustancias aprovechables industrialmente.

  1. Según su procedencia

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El algodón es un material natural vegetal.

Una primera clasificación de los diversos materiales existentes se fija en su origen: habrá materiales naturales, provenientes de la naturaleza animal, vegetal o mineral; y materiales artificiales o sintéticos, provenientes de laboratorios y que no existen de manera espontánea.

Por ejemplo, la madera, el cobre, la lana y el algodón son elementos naturales. En cambio, el plástico, el papel, el vidrio y la porcelana son artificiales o sintéticos.

Obviamente, todos los materiales artificiales provienen de la transformación controlada de uno o más materiales naturales: el plástico proviene del petróleo, el papel de la celulosa de la madera, el vidrio de la arena, etc.

  1. Según su dureza

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La madera es un material duro, resistente a la deformación.

La dureza es una propiedad que tiene que ver con la resistencia de la materia a la deformación o la rotura al estar sometida a una fuerza continua.

En ese sentido, podemos hablar de materiales más o menos blandos y duros: los primeros ceden a las fuerzas que los deforman, los segundos se resisten a ellas.

Por ejemplo, el acero, el diamante y el cemento son materiales duros; el plástico, la madera y la goma son materiales blandos.

  1. Según su flexibilidad

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La plastilina es un material flexible: altera su forma sin romperse.

La flexibilidad es la capacidad de los materiales de alterar su forma sin romperse, una vez sometidos a una fuerza continua y estable. De acuerdo a su flexibilidad podemos hablar de tres tipos de materiales: flexibles, rígidos y elásticos.

Los materiales flexibles son fácilmente deformables mediante la fuerza; los rígidos o frágiles son aquellos que presentan una capacidad mínima de flexión, rompiéndose en lugar de deformarse; y los materiales elásticos son aquellos que capaces de recuperar su forma inicial (memoria de forma) luego de haberse deformado.

Un ejemplo de material flexible es la plastilina o la masa flexible empleada en manualidades; un material rígido o frágil es la cerámica; y un material elástico es el caucho.

  1. Según su tenacidad

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La porcelana es un material frágil ya que se rompe fácilmente.

Los materiales presentan distintos grados de fragilidad, es decir, la capacidad de sus partículas para resistir más o menos a la fuerza que intenta separarlas.

Así, habrá materiales tenaces, difíciles de romper, y materiales frágiles, fáciles de romper. Un ejemplo de los primeros puede ser el diamante, el acero, el hormigón; y un ejemplo de los segundos la porcelana, el vidrio y ciertas maderas.

  1. Según su maleabilidad

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El oro es un material maleable, puede ser moldeado sin romperse.

La maleabilidad es la capacidad de ciertos materiales duros de ser deformados y moldeados sin romperse, aplicando una descompresión mediante la fuerza.

Esto permite la separación de sus partículas en láminas más o menos delgadas. Esta propiedad aplica sobre todo a los metales, como el oro, el aluminio, el platino, el cobre o el hierro.

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  1. Según su ductilidad

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El cobre es un material dúctil y puede formar alambres.

La ductilidad es parecida a la maleabilidad, ya que los materiales dúctiles se deforman bajo fuerza sin romperse, pero en lugar de producir láminas, se obtienen de ellos hilos o alambres.

Los materiales no dúctiles, en cambio, se consideran frágiles, ya que se quiebran. Ejemplos de materiales dúctiles son: el hierro, el cobre, el zinc, el plomo y el plástico.

  1. Según su transparencia

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El vidrio es un material transparente: permite el paso de la luz.

Los materiales transparentes son aquellos que permiten el paso de la luz a través de sus cuerpos, permitiendo ver a través de ellos lo que hay detrás.

Esta propiedad nos permite discernir entre materiales transparentes (que dejan pasar la luz), opacos (que no dejan pasar la luz sino que la rebotan) y traslúcidos (permite el paso de la luz pero la distorsiona o la atenúa).

Un ejemplo de material transparente es el vidrio pulido, o el celofán; uno de material opaco es la madera, el cartón o el plástico; y uno de material traslúcido es la tela, algunos vidrios gruesos y los prismas.

  1. Según su conductividad

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El metal es un típico material conductor ya que permite el tránsito de energía.

La conductividad es la propiedad de los materiales para permitir el tránsito de la energía a través de sus cuerpos, ya sea energía calórica (conductividad térmica) o energía eléctrica (conductividad eléctrica) o ambas. Los materiales que no son conductores, en cambio, se denominan aislantes.

  • Conductividad térmica. Esta propiedad física de los materiales consiste en la transferencia de energía cinética entre las moléculas de una sustancia y las de otra que se encuentre adyacente. Por ejemplo, el metal es un buen conductor térmico: basta con calentar un extremo de una vara metálica para sentirlo en el otro; mientras que el plástico es un mal conductor térmico y sirve más bien como aislante.
  • Conductividad eléctrica. La conducción eléctrica depende de la estructura atómica de los materiales, especialmente de la movilidad de sus electrones. Existen buenos conductores eléctricos, como los metales o el grafeno; los semiconductores como el silicio o el carbono; y los aislantes como el vidrio, la mica o el cuarzo.
  1. Nuevos materiales

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La upsalita es el más poderoso desecante inventado.

Se conoce como “nuevos materiales” a las formas de materia producidas por la humanidad en laboratorios, aplicando la tecnología contemporánea y el saber científico, en la producción de sustancias inexistentes en la naturaleza y dotadas de sorprendentes propiedades físico-químicas.

Ejemplos de ello son el aerografeno, la sustancia más liviana existente; la upsalita, el más poderoso desecante inventado; o el grafeno, un superconductor liviano, delgado y resistente, elaborado a base de carbono. Estos son algunos de los materiales más revolucionarios jamás inventados por el hombre.

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Enciclopedia de Características (2017). "Materiales". Recuperado de: https://www.caracteristicas.co/materiales/