Fuertemente definido, un compuesto es una combinación de dos o más materiales diferentes que dan como resultado un producto superior (a menudo más fuerte). Los humanos han estado creando compuestos durante miles de años para construir todo, desde refugios simples hasta dispositivos electrónicos elaborados. Mientras que los primeros compuestos se hicieron con materiales naturales como el barro y la paja, hoy se crean los compuestos de Apos; en un laboratorio a partir de sustancias sintéticas. Independientemente de su origen, los compuestos son los que han hecho posible la vida tal como la conocemos.
Una breve historia
Los arqueólogos dicen que los humanos han estado usando compuestos durante al menos 5,000 a 6,000 años. En el antiguo Egipto, ladrillos hechos de barro y paja para encerrar y reforzar estructuras de madera como fuertes y monumentos. En partes de Asia, Europa, África y América, las culturas indígenas construyen estructuras a partir de zarzas (tablas o tiras de madera) y daub (un compuesto de barro o arcilla, paja, grava, cal, heno y otras sustancias).
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Otra civilización avanzada, los mongoles, también fueron pioneros en el uso de compuestos. A partir del año 1200 d. C., comenzaron a construir arcos reforzados con madera, hueso y adhesivo natural, envueltos con corteza de abedul. Estos eran mucho más poderosos y precisos que simples arcos de madera, ayudando a Genghis Khan y al Imperio mongol de Apos; s a extenderse por Asia.
La era moderna de los compuestos comenzó en el siglo XX con la invención de los plásticos tempranos como la baquelita y el vinilo, así como productos de madera de ingeniería como la madera contrachapada. Otro compuesto crucial, Fiberglas, fue inventado en 1935. Era mucho más fuerte que los compuestos anteriores, podía moldearse y moldearse, y era extremadamente ligero y duradero.& amp; amp; nbsp;
La Segunda Guerra Mundial aceleró la invención de materiales compuestos aún más derivados del petróleo, muchos de los cuales todavía se usan en la actualidad, incluido el poliéster. La década de 1960 vio la introducción de compuestos aún más sofisticados, como Kevlar y la fibra de carbono.& amp; amp; nbsp;
Materiales compuestos modernos
Hoy, & amp; amp; nbsp; el uso de compuestos ha evolucionado para incorporar comúnmente una fibra estructural y un plástico, esto se conoce como Fiber Reinforced Plastics o FRP para abreviar. Al igual que la paja, la fibra proporciona la estructura y la resistencia del compuesto, mientras que un polímero de plástico mantiene la fibra unida. Los tipos comunes de fibras utilizadas en los compuestos FRP incluyen:
- Fibra de vidrio
- Fibra de carbono
- Fibra de aramida
- Fibra de boro
- Fibra de basalto
- Fibra natural (madera, lino, cáñamo, etc.)
En el caso de la fibra de vidrio, cientos de miles de pequeñas fibras de vidrio se compilan juntas y se mantienen rígidamente en su lugar mediante una resina de polímero de plástico. Las resinas de plástico comunes utilizadas en los compuestos incluyen:
- Epoxi
- Ester de vinilo
- Poliéster
- Poliuretano
- Polipropileno
Usos y beneficios comunes
El ejemplo más común de un compuesto es el concreto. En este uso, la barra de refuerzo de acero estructural proporciona la resistencia y la rigidez al concreto, mientras que el cemento curado mantiene la barra de refuerzo estacionaria. La barra de refuerzo sola se flexionaría demasiado y el cemento solo se agrietaría fácilmente. Sin embargo, cuando se combina para formar un compuesto, se crea un material extremadamente rígido.
El material compuesto más comúnmente asociado con el término & amp; quot; composite & amp; quot; es Plásticos reforzados con fibra. Este tipo de compuesto se usa ampliamente a lo largo de nuestra vida diaria. Los usos comunes de los compuestos plásticos reforzados con fibra incluyen:
- Aviones
- Barcos y marinos
- Equipos deportivos (ejes de golf, raquetas de tenis, tablas de surf, palos de hockey, etc.)
- Componentes automotrices
- Palas de turbina eólica
- Armadura corporal
- Materiales de construcción
- Tuberías de agua
- Puentes
- Mangos de herramientas
- Carriles de escalera
Los materiales compuestos modernos tienen una serie de ventajas sobre otros materiales como el acero. Quizás lo más importante es que los compuestos son mucho más livianos. También resisten la corrosión, son flexibles y resistentes a las abolladuras. Esto, a su vez, significa que requieren menos mantenimiento y tienen una vida útil más larga que los materiales tradicionales. Los materiales compuestos hacen que los automóviles sean más livianos y, por lo tanto, más eficientes en combustible, hacen que la armadura corporal sea más resistente a las balas y hacen que las palas de turbina puedan soportar el estrés de altas velocidades del viento.
Fuentes
- Personal de BBC News. & amp; quot; La inventora de Kevlar Stephanie Kwolek muere.& amp; quot; BBC.com. 21 de junio de 2014.
- Departamento de Energía personal. & amp; quot; Top 9 cosas que hiciste & amp; # x2019; t Sepa sobre la fibra de carbono.& amp; quot; Energy.gov. 29 de marzo de 2013.
- Personal de la Royal Society of Chemistry. & amp; quot; Materiales compuestos.& amp; quot; RSC.org.
- Wilford, John Noble. & amp; quot; Restaurando un tributo de ladrillo de lodo a un rey egipcio abandonado.& amp; quot; NYTimes.com. 10 de enero de 2007.
& amp; # x203A; Ciencias
