Nuevos materiales II
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Autor: Hernán Ferrari Responsable
disciplinar: Silvia Blaustein Área
disciplinar: Física Temática:
Desarrollo de nuevos materiales y sus aplicaciones Nivel:
Secundario, ciclo básico Secuencia didáctica
elaborada por Educ.ar |
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Propósitos generales
Promover el uso de los equipos portátiles en el proceso de enseñanza y aprendizaje.
Promover el trabajo en red y colaborativo, la discusión y el intercambio entre pares, la realización en conjunto de la propuesta, la autonomía de los alumnos y el rol del docente como orientador y facilitador del trabajo.
Estimular la búsqueda y selección crítica de información proveniente de diferentes soportes, la evaluación y validación, el procesamiento, la jerarquización, la crítica y la interpretación.
Introducción a las actividades
La posibilidad de mezclar dos o más elementos permite infinitas posibilidades en la fabricación de nuevos materiales. Por supuesto que el resultado no siempre es un material de utilidad, pero de vez en cuando aparecen materiales con propiedades notables. Así, en 1986 dos investigadores encontraron nuevos materiales superconductores con temperaturas críticas muy por encima de lo que se creía podía posible. Luego, en materiales cerámicos con estructuras similares a estos superconductores de alta temperatura crítica, aparecieron materiales cuya resistencia eléctrica varía muchos órdenes de magnitud al acercarle un imán, lo que permitió desarrollar nuevos sensores de campo magnético que revolucionaron la industria de los discos rígidos. En la actualidad, se estudian materiales de tamaños intermedios a los macroscópicos de nuestra vida diaria y los tamaños atómicos, denominados mesoscópicos y nanomateriales.
Objetivo de las actividades
Que los alumnos analicen las propiedades descubiertas en nuevos materiales y las nuevas tecnologías que permitieron desarrollar.
Actividad 1:
El material semiconductor de la electricidad más utilizado en la actualidad es el silicio. Recientemente, científicos rusos han descubierto el grafeno, un material con propiedades muy superiores al silicio. Por este descubrimiento, fueron galardonados con el premio Nobel de Física en 2010.
Realicen un informe con el programa Write de sus equipos portátiles en el que expliquen qué es el grafeno, cuáles son sus ventajas respecto del silicio y cuáles son las posibles aplicaciones que podría tener este nuevo material como conductor de la electricidad.
Enlaces recomendados:
El Nobel que nació en una papelería
Grafeno: el material del futuro
Grafeno: una revolución tecnológica
Actividad 2:
El Nitinol es una aleación de níquel (Ni), titanio (Ti) y, en algunas ocasiones, otros metales y no metales como aluminio (Al) o cinc (Zn). Aunque los científicos conocían algunas propiedades de este tipo de materiales desde 1932, las primeras aplicaciones prácticas no comenzaron a desarrollarse hasta 30 años más tarde. En los laboratorios de la marina de los Estados Unidos, en un programa de investigación encaminado a la obtención de una aleación con alta resistencia a la corrosión, William Beuhler descubrió una aleación de Ni-Ti que presentaba propiedades de memoria de forma. La memoria de forma de los materiales se manifiesta cuando, después de una deformación plástica, el material recupera su forma luego de un calentamiento suave. En el caso de los videos propuestos a continuación, el clip es capaz de volver a su forma inicial tras introducirlo en agua caliente.
Realicen un informe con el programa Write de sus equipos portátiles en el que expliquen qué propiedades tiene un material con memoria de forma, por qué hay materiales que presentan este comportamiento y cuáles son las posibles aplicaciones que podría tener este nuevo material.
Enlaces recomendados:
Materiales con memoria de forma