Materiales Amorfos

Materiales amorfos

Por

Juan Pablo Mazo Ruiz

Carlos Andres Hincapie Naranjo

Ingeniería mecánica

Ciencia de los materiales

Institución universitaria pascual bravo

26/02/2013

Materiales amorfos

Un sólido amorfo consiste en partículas acomodadas en forma irregular y por ello no tienen el orden que se encuentra en los cristales. Ejemplos de sólidos amorfos son el vidrio y muchos plásticos. Los sólidos amorfos difieren de los cristalinos por la manera en que se funden. Si controlamos la temperatura de un sólido cristalino cuando se funde, encontraremos que permanece constante. Los sólidos amorfos no tienen temperatura de fusión bien definida; se suaviza n y f unden en un rango de temperatura y no tienen “punto de fusión” característico. Los sólidos amorfos, al igual que los líquidos y gases, son isotpicorós, es decir sus propiedades son iguales en todas las direcciones. Esto se debe a la falta de regularidad en el ordenamiento de las partículas en los sólidos amorfos, lo cual determina que todas las direcciones sean equivalentes.

La característica más notoria de estos materiales es la ausencia de orden de largo alcance. Esto significa que, al contrario de lo que ocurre en un cristal, el conocimiento de las posiciones atómicas de una región no nos permite predecir cuales serán las posiciones atómicas en otra región más o menos distante. A corto alcance sólo en el caso de los gases se puede realmente hablar de aleatoriedad, ya que tanto en los líquidos como en los gases se observan valores de densidad que sólo son compatibles con empaquetamientos más o menos compactos de átomos. Ahora bien, la obtención de estos empaquetamientos impone ciertas restricciones, esto es lo que nos permite hablar de orden de corto alcance. Este orden de corto alcance está siempre presente, sin embargo entre el sólido cristalino y el líquido hay bastantes diferencias, mientras que entre el líquido y el sólido amorfo encontramos bastantes semejanzas. Sin embargo el número de átomos que rodea a un átomo dado y la distancia interatómica media son similares en las fases sólida y líquida como corrobora la similitud encontrada en los valores de la densidad de cada fase.

Los materiales amorfos no son algo nuevo de nuestra vida diaria. La misión del Apolo recuperó uno de esos materiales desde la superficie lunar, que data de millones de años, por lo cual no nos debe extrañar que los hombres hayan podido crear materiales vítreos (principalmente de silicio) por cientos de años.

Surgirá aquí la pregunta de saber: ¿por qué hoy se habla tanto de estos materiales? Su respuesta radica en el estudio científico de los mismos, en las nuevas formas de obtención y en las considerables características y promesas tecnológicas, que en el futuro, prometen quizás un rol más protagónico en el desarrollo de materiales.

Quizás lo más importante de este tipo de materiales se pueden resumir en dos cosas:

1. Aspecto científico del material. Una gran diversidad de materiales pueden ser reconocidos como amorfos. Pero existe una gran discusión en la definición científica de los materiales amorfos y el conocimiento popular de este tipo de materiales. Existe una confusión entre la propiedad de ser amorfo y materiales amorfos por definición. El apodo de "amorfo" se asocia a una característica exclusiva del mundo de los vidrios, por eso suelen llamar a los materiales amorfos como vidrios. Mientras que otros critican esta visión, ya que sostienen que los vidrios son simplemente materiales transparentes ubicados en las ventanas.

2. Fundamento físico de estos materiales, es decir, sus propiedades físicas. Por ejemplo: su banda energética, sus propiedades eléctricas y magnéticas. Características que son únicas de ellos y no son claras en los sólidos cristalinos.

Profundizando estos dos aspectos de discusión, hoy en día podemos avanzar

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