Materiales naturales - Antonio Alejandro Rivera Reyes


Se debe nombrar varios materiales naturales, sus conceptos y ejemplos
Los objetos que nos rodean están fabricados con una gran variedad de materiales que podemos clasificar de diferentes formas; por ejemplo, por su origen. Sin embargo, el criterio más adecuado para clasificar materiales es por sus propiedades.
Todos los días usamos muchos objetos como ropa, muebles, libros y herramientas. ¿De qué están hechos? De algodón, madera, papel y diversos tipos de metal. Nuestro planeta Tierra está lleno de distintos materiales, con ellos se construyen útiles y herramientas.
Hace miles de años se utilizaban pocos materiales: piedra, madera, cuernos y pieles de animales. Más tarde, nuestros antepasados descubrieron cómo usar el algodón, el carbón y el petróleo, que también se encuentra en forma natural en la Tierra. Con el tiempo los seres humanos han aprendido a usar los materiales naturales para fabricar otros nuevos, como vidrio, papel y plásticos.
Clasificación de los materiales según su origen
  • Materiales naturales: son aquellos que se encuentran en la naturaleza, las personas utilizamos materiales naturales con diferente origen: mineral, vegetal o animal.
  • A partir de rocas y minerales se obtienen los materiales de origen mineral. Los metales, la piedra o la arena son materiales de origen mineral.
  • A partir de las plantas obtenemos los materiales de origen vegetal. El material de origen vegetal más importante es la madera, pero también existen otros que empleamos de forma habitual, como las fibras vegetales (algodón, lino, mimbre) o el corcho.
  • Otros son materiales de origen animal. Por ejemplo, el cuero o la lana que usamos en muchas prendas de vestir, en bolsos, zapatos, etc.
  • Materiales sintéticos: son aquellos creados por las personas a partir de materiales naturales; por ejemplo, el hormigón, el vidrio, el papel o los plásticos.




Clasificación de los materiales según sus propiedades Según estas propiedades, podemos clasificar los materiales más usuales en los siguientes grupos: maderas, metales, plásticos, materiales pétreos, cerámicas y vidrios o materiales textiles.
MATERIAL
APLICACIONES
PROPIEDADES
EJEMPLOS
OBTENCIÓN
Madera
Muebles. Estructuras. Embarcaciones.
No conduce el calor ni la electricidad. Fácil de trabajar.
Pino. Roble. Haya.
A partir de árboles.
Metal
Clips. Cuchillas. Cubiertos. Estructuras.
Buen conductor del calor y la electricidad. Dúctil y maleable.
Acero. Cobre. Estaño. Aluminio.
A partir de determinados minerales.
Plástico
Bolígrafos. Carcasas de electrodomésticos. Envases.
Ligero. Mal conductor del calor y la electricidad.
PVC. PET. Porexpán (corcho blanco). Metacrilato.
Mediante procesos químicos, a partir del petróleo.
Pétreos
Encimeras. Fachadas y suelo de edificios.
Pesados y resistentes. Difíciles de trabajar. Buenos aislantes del calor y la electricidad.
Mármol. Granito.
Se obtienen de las rocas, en canteras.
Cerámica y vidrio
Vajillas. Ladrillos, tejas. Ventanas, puertas. Cristales.
Duro. Frágil. Transparente (solo vidrio).
Loza. Porcelana. Vidrio.
Cerámica: a partir de arcillas y arenas por moldeado y cocción. Vidrio: se obtiene mezclando y tratando arena, caliza y sosa.
Textiles
Ropa. Toldos.
Flexibles y resistentes. Fáciles de trabajar.
Algodón. Lana. Nailon.
Se hilan y tejen fibras de origen vegetal, animal o sintético.

Materiales de origen Mineral
Al decir mineral nos referirnos a los no vivos de la corteza terrestre, entre los cuales incluimos elementos compuestos y mezclas que tienen rasgos definidos de composición química y propiedades. Por lo general son inorgánicos, aunque a veces incluyen combustibles fósiles, como es el caso del carbón, petróleo, que son de origen vegetal o animal. Los minerales son las materias primas de una amplia variedad de elementos (principalmente metales) y compuestos químicos. Estos materiales se suelen dividir en metálicos y no metálicos (metales y no metales).
Materiales Metálicos
Son materiales metálicos los metales y sus aleaciones. Son sustancias inorgánicas formadas por uno o más elementos metálicos, pueden también contener algunos elementos no metálicos. Por ejemplo: hierro cobre, aluminio, níquel y titanio. Podemos nombrar al carbono como elemento no metálico.
Las características principales de los metales son: buena conductividad eléctrica y térmica, brillo, opacidad, dureza, fusibilidad, plasticidad, etc. Podemos subdividir a los materiales metálicos dos grupos importantes: los ferrosos y los no ferrosos. Al primer grupo pertenecen hierro y sus derivados: el acero y la fundición.
El segundo grupo esta formado por los demás metales y sus aleaciones. A su vez, en función del peso, los metales se pueden subdividir en dos grupos: metales ligeros y metales pesados. Los metales ligeros son aquellos cuyo peso específico es menor a 5kg/dm³ (aluminio, magnesio, titanio, berilio, litio, bario, sodio, potasio, calcio, estroncio, rubidio, cesio, radio, etc.). Los metales pesados son aquellos en los cuales su peso específico supera los 5 Km./dm³ (plomo, hierro, cobre, estaño, cromo, manganeso, cobalto, zinc, molibdeno, mercurio, plata, oro, platino, etc.) Actualmente los metales se utilizan en infinidad de aplicaciones. El hierro por, ejemplo, es uno de los más abundantes en la naturaleza, y con el se obtiene el acero. En las construcciones se utilizan hierro y acero de distintos tipos. El aluminio es muy utilizado en las latitas de gaseosa o cerveza. Utilizamos el cobre para cables y ollas. El estaño lo usamos para soldar, etc.
Pero para poder hacer uso de los metales, el hombre ha tenido que aprender extraerlos de la naturaleza, ya que en estado natural los metales están mezclados con otros minerales. Solo unos pocos aparecen solos, en estado natural, si bien en pequeñas cantidades como es el caso del cobre. Uno de los metales más abundante en la naturaleza es el hierro. Fue descubierto en la prehistoria y en la mitad del siglo XIV se empezó a procesar de manera moderna. Comercialmente el hierro contiene carbono y otras sustancias que alteran sus propiedades físicas pero estas se pueden mejorar al desarrollar aleaciones con otras sustancias, casi siempre carbono. La mayor parte del hierro se utiliza luego de ser sometido a tratamientos especiales, como el hierro forjado, el hierro colado o el acero (tal vez la más usada en construcción en la actualidad por sus características especiales).
Materiales no Metálicos.
Incluimos aquí dos grupos: un grupo que tienen poca o ninguna similitud con los metales, en general no poseen sus características, y el otro grupo consta de elementos parecidos a metales, en especial hablando de propiedades eléctricas; los elementos de este grupo son semiconductores, citados a veces como metaloides. En el primer grupo tenemos a los gases (gases nobles, oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, cloro, flúor), un líquido (bromo) y varios sólidos (carbono, fósforo, azufre, iodo). Estos elementos son malos conductores del calor y de la electricidad (excepto el carbón puro cuando se encuentra bajo la forma de grafito); no tiene brillo metálico, ni la dureza de los metales (excepto el carbón puro cuando tiene la forma de diamante). En el segundo grupo tenemos boro, silicio, arsénico, germanio, selenio, teluri, antimonio, polonio, etc., todos estos poseen determinadas propiedades semiconductoras, los más importantes son el germanio y el silicio.
El silicio es uno de los elementos más abundante de la corteza terrestre. S lo encuentra en numerosos minerales, como el cuarzo por ejemplo, y es el componente principal de la arena. Antiguamente empleado en la fabricación del vidrio y de la cerámica. Actualmente se usa también en la fabricación de transistores, circuitos integrados, células solares, cristales de cuarzo para relojes, fibra óptica y en la industria de los polímeros (plásticos) de silicona.

Utilizamos también el término no metal en un sentido muy amplio cuando nos referimos, a los materiales sólidos que no son metales (plásticos, textiles, etc.).
Materiales de origen Vegetal
Estos materiales que, como su nombre lo indica, son de origen vegetal, están presentes en una gran cantidad de productos de la vida cotidiana. Su variedad y heterogeneidad es muy grande, y las propiedades y características varían mucho de unos a otros. Entre los mismos podemos mencionar: la madera, la celulosa, el algodón, el cáñamo, la goma, etc.



La madera
La madera fue utilizado por el hombre durante mucho tiempo, de ella obtuvo abrigo (fuego y casa), muebles, vehículos de transporte y otros usos.
Es un material renovable. Actualmente, por razones económicas, muchas de esas cosas se realizan con metales, pero sigue siendo importante.
La madera se manipula en los aserraderos, donde llegan enormes cantidades de árboles talados para ser procesados y cortados dependiendo del uso que van a tener. La calidad de las distintas maderas depende del uso que se le vaya a dar.
Existen maderas duras, semiduras y blandas. Las blandas se usan en la carpintería ordinaria, las semiduras y duras en carpintería general y en obra, construcciones civiles, navales y otras. También las podemos clasificar en maderas claras y oscuras para usos estéticos.Actualmente en nuestro país utilizamos la madera como soporte de cubiertas y techos, como estructura de soporte de construcciones, cerramientos, etc.
En ocasiones se usa sin procesar, es decir sin otro tratamiento que retirando las ramas del tronco.En acabados y multiplicidad estética la madera brinda un rango alto de formas y estructuras (tiene muchas similitudes con el acero).
Si bien es recurso renovable, la tala indiscriminada de bosques no permite que se produzca como se hacía antes, pero su belleza, capacidad de entendimiento con otros materiales constructivos y durabilidad, la hacen apetecible.





Materiales de Origen Animal
Fibras de origen animal
Desde un punto de vista químico, las fibras de origen animal son proteínas resistentes a la mayoría de los ácidos orgánicos. También resisten, en unas condiciones determinadas, la acción de ciertos ácidos minerales como el ácido sulfúrico (H2SO4). Por el contrario, las bases o álcalis poco agresivos pueden dañar las fibras proteínicas y los álcalis fuertes como el hidróxido de sodio (NaOH) pueden disolverlas por completo. Los blanqueadores que contienen cloro también pueden dañarlas (el hipoclorito líquido no debe usarse nunca con lana ni seda). Si se utilizan sin diluir, dañan las fibras e incluso pueden disolverlas por completo. Véase Blanqueo.
El componente principal de la seda es la fibroína proteínica. Algunos insectos y arañas producen filamentos continuos de seda en sus abdómenes. Son los únicos filamentos (un término referido a una fibra de longitud indefinida) de origen natural, que alcanzan normalmente una longitud superior a los 1.000 m. Varios filamentos se unen formando un hilo. Sin embargo, la seda para la fabricación de hilados se produce y se utiliza en filamentos más cortos. El gusano de seda es el único insecto que produce la seda auténtica utilizada en los productos textiles.
El componente principal del pelo, la lana y la piel protectora de los animales es la queratina. Las fibras del pelo y de la lana no son continuas y si están destinadas a la fabricación de productos textiles deben hilarse. También pueden convertirse en fieltro.
El pelo más utilizado en la fabricación de tejidos es la lana de oveja, cuyos mechones pueden medir hasta 90 cm, pero por lo general no pasan de 40 cm. La lana de la oveja salvaje forma una capa corta y suave, protegida por otros pelos más largos y gruesos. Las ovejas criadas para la obtención de lana tienen ésta mucho más larga. Todas estas fibras poseen una capa de escamas superpuestas, cuya forma y tamaño varía de una especie a otra. En muchas variedades de ovejas estas escamas son muy pronunciadas. Las fibras de lana que no son suficientemente suaves, pero que cuentan con su ondulación natural, forman hilos que retienen el aire y se pueden usar para fabricar materiales aislantes.
También de la llama, la alpaca, la vicuña, la cabra, el conejo de Angora, la cabra de Cachemira y el camello se obtiene pelo para fabricar tejidos. Su caza excesiva ha colocado a la vicuña, originaria de los Andes, en peligro de extinción. Las fibras del pelo de algunos animales de los que por lo general sólo se utilizan sus pieles, como el visón y el castor, se mezclan a veces con otros tipos de pelo para fabricar hilos de lujo. El pelo de los caballos y de las vacas se usa para fabricar fieltro. También se hilan para utilizarlos en tapicería y en otras aplicaciones que requieren una larga duración.

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RECURSOSO NATURALES
Aquellos que en condiciones adecuadas se regeneran a corto plazo y en los que la sociedad puede intervenir para su reproducción. Entre ellos están la flora y la fauna.
Tradicionalmente son aquellos bienes del globo terrestre que no se agotan, como el aire, los animales y los vegetales y que se producen solos o con la ayuda del hombre.
Estos se caracterizan porque son regenerados en procesos naturales por lo que su utilización no implica una disminución irreversible si la tasa de consumo no supera a la tasa de formación de dicho recurso.
Sin embargo, el mal uso de estos recursos puede conducir a condiciones tan críticas que llegará a ser imposible reproducirlos, como es el caso de la destrucción de los bosques, lo cual trae como consecuencia no sólo la disminución o agotamiento del recurso agua, sino también la erosión y destrucción del recurso suelo, sin los cuales no podrán reproducirse los vegetales y por lo tanto la fauna tiende a extinguirse.
RECURSOS NO RENOVABLES
Se caracterizan por tardar mucho tiempo en formarse o regenerarse, en ellos la sociedad no participa para su renovación.
Son aquellos bienes que existen en el globo terrestre en cantidades limitadas. En su mayoría son minerales, tales como petróleo, oro, platino, cobre, hierro, gas natural, carbón, etc.
La explotación de éstos ha ido produciendo su disminución, lo cual trae como consecuencia efectos a nivel económico, social y ambiental.
A través del tiempo, la sociedad ha mostrado una capacidad creciente para transformar el medio a su satisfacción, lo que le ha permitido hacer uso de los recursos de mil maneras distintas.
Por ejemplo, el suelo es un recurso de gran importancia, del que dependen en gran medida la presencia de la flora y la fauna; los grupos humanos lo usan para construir sobre él sus habitaciones, para actividades recreativas como el juego y el deporte, en actividades forestales al aprovechar la vegetación, y para practicar la agricultura y la ganadería.
De los recursos forestales (árboles, arbustos, hierbas y pastos) obtienen madera, aceites, fibras y sustancias medicinales que facilitan la vida diaria.
La fauna silvestre siempre ha sido un recurso importante para la supervivencia de los pueblos; aun más, a partir de que el hombre logró la captura de algunos animales, sentó las bases para desarrollar, con el paso del tiempo, la domesticación y el aprovechamiento de algunas especies, esto es, la ganadería.
Los recursos pesqueros constituyen el grupo de poblaciones animales y vegetales acuáticos que la sociedad aprovecha para alimentarse al capturarlos a través de la pesca; tanto en aguas marinas como continentales, son considerados como recursos renovables.
Los minerales son recursos no renovables que se obtienen de la litósfera, por medio de la minería. En la actualidad se explotan una gran variedad de minerales como: plata, oro, cobre, zinc y manganeso, entre otros. Son aprovechados para la joyería, artesanía, acuñación de monedas y múltiples usos industriales.
El petróleo es un recurso natural no renovable, materia prima obtenida del subsuelo y de gran valor para el desarrollo tecnológico e industrial. Ha sustituido gradualmente al carbón, convirtiéndose en la principal fuente de energía.
De la refinación del petróleo, la sociedad obtiene numerosos productos como: gas doméstico, gasolina, diésel, aceites, asfalto, parafina, plásticos y textiles.
Todavía falta hablar de un recurso que es indispensable para la vida: el agua; ésta se obtiene de ríos, lagos, lagunas, mantos subterráneos y, en cierta medida, del mar. Su utilidad es invaluable, prácticamente participa en todas las actividades humanas, desde el uso doméstico hasta el industrial.
En la incesante lucha de los grupos sociales por obtener y acumular cada vez más recursos, se ha sobreexplotado al medio natural. Lo que a la naturaleza le costó millones de años crear, los hombres pueden destruirlo en poco tiempo; por eso, es muy importante planear el uso de los recursos naturales, con el fin de utilizar y producir sólo lo necesario, sin contaminar ni afectar a la naturaleza.
Dentro de los recursos naturales o materiales podemos distinguir aquellos que llamamos **recursos energéticos**.
En nuestra vida diaria utilizamos varios tipos de recursos energéticos. Un recurso energético es aquel elemento que está en la naturaleza y que, al quemarlo o transformarlo, puede producir algún tipo de energía. Esos recursos se usan para resolver problemas del ser humano y hacer así más grata y cómoda su vida.
Los más conocidos son los combustibles.
Recursos artificiales
En este rubro entran todos los materiales que el hombre ha podido fabricar a partir de la naturaleza pero que necesitan un proceso, químico o físico, para su obtención.
Por ejemplo, tenemos el nylon y toda clase de plásticos; los productos cerámicos, diferentes tipos de vidrios; maderas aglomeradas, ladrillos, papel, cementos, pegamentos, etc.