Nuevos materiales en el espacio




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títuloNuevos materiales en el espacio
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tipoBibliografía
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Nuevos materiales

en el espacio




Autores:

Antoni Adrover Sansó. Àngel Miquel Amores Maimó

Carlos Mariño Mariño. Felipe Daniel Santos Kötting

2º curso de bachillerato

Coordinador:

Antoni Salvà Tomàs

Departament de física i química

e-mail: asalva2@educacio.caib.es

IES Felanitx. Ctra. de Petra, s/n.
07200 - Felanitx - Illes Balears
Tel. 971 580 497 - Fax. 971 581 258
e-mail: iesfelanitx@educacio.caib.es

Índice








Introducción

1

Laboratorios espaciales

2

¿Ingravidez?

3

Zeolitas

6

Vidrios

9

ZBLAN

10

Líquidos supercongelados

11

Cerámicas

12

Retinas artificiales

13

Superconductores

14

Bibliografía

17



Introducción


El trabajo que nos ocupa trata de las mejoras de nuestro día a día gracias a los experimentos llevados a cabo en el espacio, cuando se han rebasado los límites de la gravedad que nos ata de pies a este, nuestro planeta, el planeta Tierra. Hemos elegido como aplicaciones de las investigaciones espaciales los nuevos materiales que han sido estudiados gracias a las condiciones de "ingravidez" que se dan en los laboratorios espaciales en órbita terrestre. En concreto presentamos tres tipos de materiales:

  1. Zeolitas: estos materiales pueden revolucionar, en pocos años, el mundo de la automoción al permitir almacenar hidrógeno en depósitos para coches, que podrá quemarse con el oxigeno del aire para producir energía y dará como único residuo vapor de agua.

  2. Vidrios: se han estudiado nuevos vidrios que tendrán muchas aplicaciones en la vida diaria, por ejemplo el ZBLAN, que es mucho más transparente que un vidrio normal, podría revolucionar las comunicaciones con fibra óptica; o los vidrios obtenidos con líquidos supercongelados que posibilitan la fabricación de muchos utensilios –esquíes, palos de golf, componentes de ordenadores, cuchillos, etc.– de gran calidad.

  3. Cerámicas: las cerámicas son un conjunto de substancias con un futuro prometedor muy cercano. En este trabajo veremos los avances que permitirán curar algunas cegueras con retinas artificiales de cerámica o la definitiva obtención de alambres de material superconductor a altas temperaturas que ya se está fabricando y que tendrá muchas aplicaciones –transporte de electricidad, trenes de alta velocidad, escáneres MRI, etc.

Laboratorios espaciales


La Estación Espacial Internacional (ISS en inglés) es un laboratorio permanente situado a 390 km de la Tierra donde no se notan los efectos de la fuerza de la gravedad. Tampoco se notan los efectos de la gravedad en las misiones de los Transbordadores Espaciales norteamericanos cuando están en órbita. Esto tiene curiosas consecuencias: a un astronauta le basta con estornudar para ser propulsado hacia atrás con una fuerza tan intensa como su propio estornudo; la llama de las velas es perfectamente esférica; el agua no forma burbujas al hervir… Pero, curiosidades aparte, esta situación puede ser de gran utilidad para investigar en multitud de campos.

En ciencias de la vida la Estación es un laboratorio perfecto para estudiar, por ejemplo, todo lo relacionado con la permanencia prolongada del hombre fuera de la Tierra. ¿Es posible cultivar hortalizas en condiciones de "ingravidez" (tal vez para el autoconsumo de una futura tripulación a Marte)? Y ¿criar animales? En el caso del cuerpo humano, algunas de sus reacciones a la ausencia de gravedad prolongada ya se conocen. Los astronautas saben que, entre otras cosas, sus huesos perderán densidad —algo que combaten a base de ejercicio diario, y que sus fluidos corporales se redistribuirán haciendo que su cara se hinche y sus piernas adelgacen—. También está relacionado con las ciencias de la vida el estudio de las proteínas. En "ingravidez" resulta más fácil hacer crecer cristales de proteínas, lo que a su vez permite, una vez en Tierra, hallar su estructura. Y conocer la estructura de las proteínas puede servir para diseñar nuevos fármacos, para comprender mecanismos básicos del organismo, etc.

E


1. Imagen del laboratorio europeo Columbus de la Estación Espacial Internacional (ISS) dónde se realizan experimentos en caída libre. Foto: ESA.
n física de fluidos pueden obtenerse, entre otras cosas, pistas para aumentar la eficacia de los combustibles de coches y aviones. También en "ingravidez" es posible hacer crecer, por ejemplo, espumas metálicas, materiales muy ligeros y resistentes a la vez, e incluso tejidos. También fabricar vidrios de gran calidad a partir de líquidos supercongelados, cristales líquidos mejor ordenados y con nuevas prestaciones, etc. En física del estado sólido se facilita el estudio de las formaciones de cristales mayores y sin errores, como es el caso de las zeolitas; o se puede descubrir como sintetizar cerámicas en forma de hilos, entre otras muchas innovaciones.
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