Igual que los cocineros necesitan ingredientes para hacer platos de calidad suprema, los ingenieros necesitan materiales para realizar edificios, vías de tren, cepillos de dientes, ropa cómoda y ruedas para los camiones.

¿Qué es un material?

Se consideran materiales los elementos estructurales utilizados por los ingenieros para elaborar productos.

De forma común, creemos que los materiales son "trozos de cosas sólidas" y ya está.

Pero no, no son simples sólidos cualesquiera.

Por ejemplo, una roca en medio del río o un árbol campante en la montaña no son materiales.

Un trozo regular de piedra o una lámina de madera, sin embargo, sí son materiales.

Brevísima historia de los materiales

Las primeras civilizaciones humanas empezaron hallá por el 9000 a. C. Los primeros materiales importantes que se empezaron a utilizar por el hombre son el barro cocido y el cobre, en torno a los 4300 a.C. Más tarde llegó el descubrimiento y uso del bronce, en torno al 3000 a.C. A partir de esa fecha se empezaron a descubrir materiales como el vidrio, el hierro, el papel y el cemento. Y en los últimos años es cuando verdaderamente hemos empezado a ser conscientes de la necesidad de dominar el conocimiento de los materiales.

Por eso, una de las ingenierías más activas es la del ingeniero de materiales.

Estructura y propiedades de los materiales

Ya sabemos que la materia está formada por átomos y moléculas.

Según cómo esos átomos y moléculas estén organizados para constituir la materia que forma nuestro material, este tendrá una estructura u otra.

Y según qué material tengamos entre manos, este tendrá una serie de propiedades u otras.

Es decir:

  • La estructura interna: disposición de los componentes internos de un material.
  • Las propiedades: respuestas que el material ofrece ante estímulos externos. Según la naturaleza del estímulo, tendremos propiedades de distinto tipo, pues no es lo mismo darle una patada a una botella de vidrio que someterla a un cambio brusco de temperatura. Así, las propiedades pueden ser mecánicas, térmicas, magnéticas, eléctricas, ópticas y químicas.

Las posibles estructuras y propiedades de cada material es lo que estudia la ingeniería de materiales. Así como los conocimientos necesarios para tratarlos, mejorarlos y modificarlos a nuestro gusto.

A lo largo de los próximos capítulos veremos ejemplos de los materiales más comunes y las nociones científicas necesarias para comprender el asunto.

Consideraciones para elegir un material

Para llevar a cabo una producción, tendremos que seleccionar el material conveniente.

Y para ello se atiende principalmente a estos factores:

  • Propiedades físicas y mecánicas requeridas.
  • Debe permitir su procesado para obtener el resultado que se busca.
  • Un precio cuanto más económico mejor.
  • Impacto en el medio ambiente lo menos negativo posible.

El hecho de conocer las propiedades y el por qué de dichas propiedades es fundamental a la hora de realizar la elección.