Materiales Estratégicos: Coltan, Plásticos, Papel y Nanotecnología del Carbono

El Coltan: El Precio de la Materia Prima

El coltan es la abreviatura para referirse a la columbita y la tantalita que se encuentran formando parte de determinado tipo de granitos. De estos minerales se obtienen el niobio y el tantalio.

• Niobio: Se usa en la fabricación de imanes de alto poder magnético y es clave en el desarrollo de micromotores, como los que utilizan los discos duros, y de altavoces y auriculares más potentes y precisos.
• Tantalio: Se emplea en la fabricación de condensadores presentes en baterías.

Los Plásticos

Todos los plásticos tienen plasticidad: es una propiedad de los materiales que permite que se les dé fácilmente la forma que más convenga.

Las moléculas que forman los plásticos, los polímeros, son bastante complejas, pero podemos decir que se forman mediante la unión de un gran número de pequeñas moléculas, monómeros, que pueden ser iguales o no. Al proceso en el que tomamos varias moléculas sencillas y las unimos para formar una grande le llamamos polimerización.

El Papel

La clave de la obtención del papel está en la obtención de la celulosa, un tipo de fibra natural de los árboles con unas características excepcionales por su flexibilidad y su capacidad para aglutinarse formando láminas.

Problemas Asociados a la Fabricación de Papel

Los problemas asociados a la fabricación de papel son:

• La deforestación provocada por la tala indiscriminada de árboles.
• La cantidad enorme de agua que se necesita para la fase de separación de la celulosa de la lignina.
• La contaminación de los ríos debido al uso de compuestos del azufre.
• La energía empleada para mover las máquinas.

Soluciones a los Problemas

• El problema de la deforestación se aborda mediante el control de la cadena de custodia.
• El consumo del agua se puede gestionar con ciclos cerrados, con depuradoras que extraen los productos químicos del agua empleada, y devolviendo el agua tratada al proceso industrial dentro de la fábrica.
• Se puede reducir el consumo de energía reciclando más papel.

Nanociencia

El estudio de todos los aspectos científicos a tamaño nanométrico se llama nanociencia. Gracias a los nuevos microscopios de efecto túnel, podemos ver los átomos y cogerlos para fabricar sustancias y piezas de máquinas de tamaño atómico, más pequeñas que las propias células.

El Mundo del Carbono

Cuando varios átomos de carbono se unen, forman redes cristalinas. Las propiedades varían según la forma cristalina en que se encuentre, es decir, según cómo estén enlazados los átomos.

Aplicaciones Nanoscópicas: El Futuro Inmediato

El fulereno es una molécula formada por 60 átomos de carbono (C₆₀). Su estructura es muy peculiar, puesto que puede adoptar la forma de una pelota, una estructura muy similar a la de un balón de fútbol.

También puede adoptar la forma de tubo, nanotubo, que tiene muchas aplicaciones. Está compuesto por elementos como el boro, y se puede conseguir que se convierta en conductor (en este caso estaríamos hablando de nanocables) o en un semiconductor (estaríamos hablando de nanointerruptores).

NANOTECNOLOGÍA: Es una ciencia aplicada que se dirige al diseño y la fabricación de materiales y aparatos de escala nanométrica.

La nanotecnología es una ciencia multidisciplinar porque abarca todas las disciplinas científicas imaginables y las que están por ser creadas.