Integración de la investigación Química Inorgánica

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Químico Farmacéutico Industrial

Materia: Química Inorgánica

QUIMICA EN EL DEPORTE

Integración de la investigación  

Equipo 5

NOMBRE DEL PROFESOR:

• Rogelio Ramírez Avendaño

GRUPO: IFVI                                FECHE DE ENTREGA: 8 de Mayo del 2018

La química es una disciplina científica en la que se estudia la estructura, la composición y el conjunto de propiedades de la materia. Se entiende por materia todo lo que existe, desde aquello que está vivo hasta lo que carece de vida. Se puede afirmar, por lo tanto, que la química se centra en el estudio de los compuestos que conforman la materia. En otras palabras, la química se ocupa de la naturaleza de la materia, su composición atómica, su estructura y los distintos estados de esta; debido a esto, la química tiene un papel realmente amplio, ya que todo lo que sea materia es estudiado por la química.

El término deporte es una actividad física, básicamente de carácter competitivo y que mejora la condición física del individuo que lo practica, de igual forma cuenta con una serie de propiedades que lo hacen diferenciarse del juego; en general la definición de deporte va relacionada con la actividad física.

Pero… ¿Cómo está relacionada la química con el deporte? La química al ser la ciencia en el estudio de la materia está estrechamente relacionada con el deporte, en este influyen diferentes aspectos como lo son, el ser humano y diversos materiales o artefactos que facilitan y habilitan la actividad física, por lo tanto, la química está encargada de estudiar tanto al ser humano como a la creación de cualquier material de ayuda para éste.

El cuerpo humano está compuesto, al menos, por unos 60 elementos químicos diferentes, muchos de los cuales se desconoce su finalidad en el organismo. De estos 60, una docena está presente en mayores cantidades. Se estima que un 96 % de nuestro organismo se compone por 4 elementos en particular: oxígeno, carbono, hidrógeno y nitrógeno, mayoritariamente en forma de agua.

Química en el deporte (Materiales)

El lema olímpico “más rápido, más alto, más fuerte” define una de las cualidades del hombre, la superación. Esto no sería posible sin la química, que ha permitido desarrollar materiales capaces de hacer superar los retos deportivos más increíbles.

El hierro, la madera, el cuero y otros materiales tradicionales han dejado paso a compuestos químicos de alta tecnología. Tanto si el hombre desea alcanzar los picos más altos, la profundidad de los mares o simplemente disfrutar de un fin de semana, debe recurrir a la química, pues necesita cuerdas ligeras y resistentes, trajes protectores, botas especiales, cremas, oxígeno, gafas, o raquetas y palos de golf ligeros, fuertes y elásticos. La Química influye en el entretenimiento del deporte de manera positiva, puesto que a lo largo de la historia, gracias a la industria química, el deporte ha evolucionado.

Algunos de los materiales utilizados son:

• La bicicleta

A finales del siglo XIX la bicicleta ya tenía la forma que conocemos y que la mayor parte de nosotros utiliza todavía: dos ruedas, pedales que accionan la rueda trasera mediante una cadena, cámaras de aire de caucho, un sillín y un manillar que dirige la rueda delantera. Un ejemplo claro, las bicicletas hace 20 años se hacían de Hierro y estas eran las únicas con las que se podía competir, gracias al descubrimiento de otros compuestos, están han evolucionado pasando a ser de Hierro a Aluminio, y de Aluminio a Carbono. Un dato interesante es sobre la reconocida química Curie muy famosa, como cualquier otra pareja de recién casados, Pierre y Marie Curie utilizaron el dinero que les dio uno de sus primos como regalo de boda para comprarse algo que deseaban desde hacía tiempo: un par de bicicletas. Era el mes de julio de 1895”. “Su pasión por el ciclismo fue tal que, como viaje de novios, emprendieron una larga travesía en sus flamantes bicis por la costa de la Bretaña francesa.

Para mejores resultados en cuanto al tiempo, se necesitaba sustituir materiales tradicionales por los nuevos materiales químicos, hizo que estos últimos comenzaran a imponerse: el acero y el aluminio perdieron terreno en beneficio de los materiales composites, tales como la fibra para-aramida -que hace el bastidor más ligero y sólido- o la fibra de carbono, que aligeraba ostensiblemente el peso del cuadro. También hicieron su aparición las ruedas sin radios y el casco aerodinámico.

Con la evolución y la investigación se pudieron hacer los cuadros de las bicicletas más ligeros estos están hechos de distintos materiales como aleaciones.

Una aleación es una combinación, de propiedades metálicas, que está compuesta de dos o más elementos, de los cuales, al menos uno es un metal.

Las aleaciones están constituidas por elementos metálicos como Fe (hierro), Al (aluminio), Cu (cobre), Pb (plomo), ejemplos concretos de una amplia gama de metales que se pueden alear. El elemento aleante puede ser no metálico, como: P (fósforo), C (carbono), Si (silicio), S (azufre), As (arsénico)

• Cuadro de Aluminio

La  mayoría de los cuadros de las bicicletas que hay en el mercado, están hechos de aleaciones de aluminio, normalmente podrás leer Aluminio 6061 (Esta aleación tratable en caliente provee buena resistencia a la corrosión, toma el terminado muy bien y es fácilmente soldable, la 6061 es tan fuerte como el acero medio, haciéndola una aleación de uso general)  o Aluminio 7005

• Cuadro de Acero

Antes era el material principal en todas las bicicletas,  es un material resistente, rígido pero no demasiado, posee una cierta flexibilidad que le hace muy vivaz, además es confortable, absorbe bien las vibraciones. No es el más ligero, aunque actualmente hay aleaciones más ligeras pero más caras. Los cuadros de acero, son  fáciles de reparar, menos costosa su reparación.

• Cuadro de Carbono.

Muy ligero, muy fuerte y muy fácil de manipular, los fabricantes pueden crear un cuadro con zonas rígidas y zonas más elásticas dependiendo de las necesidades. El inconveniente es que es muy costoso para la mayoría de nosotros, y en caso de reparación si es que lo puedes reparar, quizás te salga bastante cara la reparación.  La calidad del cuadro de carbono, no depende de la marca de la bici si no del fabricante de los cuadros de carbono, que son 4 o 5 los que los fabrican para todas las marcas.

La Fibra de Carbono (FC) es un material formado por fibras de 50-10 micras de diámetro, compuesto principalmente de átomos de carbono. Los átomos de carbono están unidos entre sí en cristales que son más o menos alineados en paralelo al eje longitudinal de la fibra. La alineación de cristal da a la fibra de alta resistencia en función del volumen (lo hace fuerte para su tamaño). Varios miles de fibras de carbono están trenzados para formar un hilo, que puede ser utilizado por sí mismo o tejido en una tela.
Las propiedades de las fibras de carbono, tales como una alta flexibilidad, alta resistencia, bajo peso,  tolerancia a altas temperaturas y baja expansión térmica, las hacen muy populares en la industria aeroespacial, ingeniería civil, aplicaciones militares, deportes de motor junto con muchos otros deportes.

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• Cuadro de Titanio

Material de rigidez y ligereza intermedias, casi eterno (puede durar una vida entera) al ser inoxidable y extremadamente resistente a la corrosión y los agentes ambientales. No se oxida como el acero, no se fatiga como el aluminio y no se agrieta como el carbono.  Lo que hace más caro a este material, es que es muy difícil de trabajar  y por lo tanto un  cuadro de titanio siempre cuesta mucho.

Todas estas mejoras se han ido incorporando a las diferentes partes de la bicicleta, incluso a los sillines. Los actuales están recubiertos de un gel hecho de un elastómero que los hace más confortables y disminuye el dolor gracias a un mejor reparto del peso en su superficie. El gel, que se encuentra entre el estado sólido y el líquido, se mantiene elástico durante toda la vida de la bicicleta.

Los polímeros optimizan resistencia, duración y flexibilidad, los polímeros son empleados para crear balones con un mejor rebote y duración, cada vez más resistentes y livianos gracias al uso de polímeros, la tecnología emplea polímeros para optimizar diversos accesorios deportivos

Los POLÍMEROS Y ELASTÓMEROS principalmente empleados en la fabricación de: PELOTAS Y, BALONES

GRACIAS A LOS POLÍMEROS, actualmente se dispone de equipamiento deportivo de: Extrema Elasticidad, de ropa y calzado con una gran funcionalidad. Además, LOS MATERIALES POLIMÉRICOS posibilitan una gran reducción del peso del equipamiento así como la extraordinaria resistencia.

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