Ciencia de materiales

Paralelamente, conviene matizar que la ingeniería de materiales se fundamenta en esta, las relaciones propiedades-estructura-procesamiento-funcionamiento, y diseña o proyecta alguna estructura posible del material, para conseguir un conjunto predeterminado de propiedades.La ciencia de materiales es, por ello mismo, un campo multidisciplinario que estudia los conocimientos fundamentales sobre las propiedades físicas macroscópicas de los materiales y los aplica en varias áreas de la ciencia y la ingeniería, consiguiendo que estos puedan ser utilizados en obras, máquinas y herramientas diversas, o convertidos en productos necesarios o requeridos por la sociedad.A pesar de los espectaculares progresos en el conocimiento y en el desarrollo de los materiales en los últimos años, el permanente desafío tecnológico requiere materiales cada vez más sofisticados y especializados.Inicialmente solo se disponía de materiales naturales o seminaturales como piedras, madera, arcilla, pieles, otros.Los metales no preciosos raramente se encuentran en la naturaleza, sino que están en formas de minerales y se requiere un proceso de separación del metal puro a partir del mineral correspondiente.Hace relativamente poco tiempo que los científicos llegaron a comprender la relación entre elementos estructurales de los materiales y sus propiedades.Este conocimiento, adquirido en los últimos 200 años aproximadamente, los ha capacitado, en alto grado, para modificar o adaptar las características de los materiales.Actualmente los adelantos electrónicos más sofisticados se basan en componentes denominados materiales semiconductores.Es por esto que se conocen varias etapas históricas en este sentido, sin que necesariamente exista una fecha exacta, o incluso, dándose en diferentes momentos en las diferentes sociedades humanas.Dejando aparte los metales, los polímeros y las cerámicas son también muy importantes en la ciencia de materiales.En lo que respecta a los cerámicos, se puede citar la arcilla, así como su modelado, secado y cocido para obtener un material refractario.[1]​ Hay una miríada de materiales a nuestro alrededor; se pueden encontrar en cualquier cosa, desde edificios y coches hasta naves espaciales.Las principales clases de materiales son metales, semiconductores, cerámicas y polímeros.Los biomateriales también se utilizan todos los días en aplicaciones dentales, cirugía y administración de fármacos.Este campo también incluye nuevas áreas de investigación como materiales superconductores, espintrónica, metamateriales, etc.Los esfuerzos en torno a la ingeniería computacional integrada de materiales ahora se centran en combinar métodos computacionales con experimentos para reducir drásticamente el tiempo y el esfuerzo para optimizar las propiedades de los materiales para una aplicación determinada.
Tetraedro de la ciencia de materiales, que refleja las diferentes disciplinas de esta ciencia: Estructura, proceso, funcionamiento y propiedades.
Ejemplo de la estructura de un polímero , el polietileno .
Una de las técnicas relacionada con esta ciencia es el moldeo de lingotes.
El paradigma de los materiales representado en forma de tetraedro.
La estructura cristalina es una parte esencial en esta ciencia. Esta, por ejemplo, es del sistema ortorrómbico .
Una imagen de microscopía electrónica de barrido de haces de nanotubos de carbono.
El iridiscente nácar dentro de una concha de nautilus .