Un material es una sustancia o mezcla de sustancias que constituye un objeto . Los materiales pueden ser puros o impuros, materia viva o no viva. Los materiales pueden clasificarse en función de sus propiedades físicas y químicas , o de su origen geológico o función biológica . La ciencia de los materiales es el estudio de los materiales, sus propiedades y sus aplicaciones.
Las materias primas se pueden procesar de diferentes maneras para influir en sus propiedades, mediante purificación, conformación o la introducción de otros materiales. Se pueden producir nuevos materiales a partir de materias primas mediante síntesis .
En la industria , los materiales son insumos para los procesos de fabricación para producir productos o materiales más complejos. [1]
Los materiales trazan la historia de la humanidad. Al sistema de las tres edades prehistóricas ( Edad de Piedra , Edad de Bronce , Edad de Hierro ) le sucedieron las edades históricas: la edad del acero en el siglo XIX, la edad de los polímeros a mediados del siglo siguiente (edad del plástico) y la edad del silicio en la segunda mitad del siglo XX. [2]
Los materiales se pueden clasificar ampliamente en términos de su uso, por ejemplo:
La selección de materiales es un proceso para determinar qué material debe utilizarse para una aplicación determinada.
La estructura relevante de los materiales tiene una escala de longitud diferente según el material. La estructura y la composición de un material se pueden determinar mediante microscopía o espectroscopía .
En ingeniería , los materiales se pueden clasificar según su estructura microscópica: [3] : 15–17
Un metamaterial es cualquier material diseñado para tener una propiedad que no se encuentra en los materiales naturales, generalmente combinando varios materiales para formar un compuesto y/o ajustando la forma , geometría , tamaño , orientación y disposición para lograr la propiedad deseada. [4]
En las espumas y los textiles , la estructura química es menos relevante para las propiedades inmediatamente observables que las características materiales a mayor escala: los agujeros en las espumas y el tejido en los textiles.
Los materiales se pueden comparar y clasificar según sus propiedades físicas a gran escala.
Las propiedades mecánicas determinan cómo responde un material a las fuerzas aplicadas .
Algunos ejemplos incluyen:
Los materiales pueden degradarse o sufrir cambios de propiedades a diferentes temperaturas. Las propiedades térmicas también incluyen la conductividad térmica y la capacidad calorífica del material , relacionadas con la transferencia y el almacenamiento de energía térmica por parte del material.
Los materiales se pueden comparar y clasificar mediante cualquier medida cuantitativa de su comportamiento en diversas condiciones. Otras propiedades notables incluyen el comportamiento óptico, eléctrico y magnético de los materiales. [3] : 5–7
