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Sólido

El sólido (del latín solĭdus) es un estado de agregación de la materia, que se caracteriza porque opone resistencia a cambios de forma y de volumen. Sus partículas se encuentran juntas y también se ven correctamente ordenadas.[1]​ Las moléculas de un sólido tienen una gran cohesión y adoptan formas bien definidas. Existen varias disciplinas que estudian los sólidos:

Trozo de hielo (agua en estado sólido).

Manteniendo constante la presión a baja temperatura los cuerpos se presentan en forma sólida y encontrándose entrelazados formando generalmente estructuras cristalinas. Esto confiere al cuerpo la capacidad de soportar fuerzas sin deformación aparente.

El sólido más ligero conocido es un material artificial, el aerogel con una densidad de 3 mg/cm³ o 3 kg/m³, el vidrio, que tiene una densidad de 1,9 g/cm³, mientras que el más denso es un metal, el osmio (Os), que tiene una densidad de 22,6 g/cm³.[5]

Descripción microscópica

 
Modelo de átomos estrechamente empaquetados dentro de un sólido cristalino.

Los átomos, las moléculas o los iones que componen los sólidos pueden estar dispuestos en un patrón de repetición ordenado, o de forma irregular. Los materiales cuyos constituyentes están dispuestos en un patrón regular se conocen como cristales. En algunos casos, el ordenamiento regular puede continuar ininterrumpidamente a gran escala, por ejemplo los diamantes, donde cada diamante es un Monocristal. Los objetos sólidos que son lo suficientemente grandes como para verlos y manipularlos rara vez están compuestos por un solo cristal, sino que están formados por un gran número de cristales individuales, conocidos como cristalitos, cuyo tamaño puede variar desde unos pocos nanómetros hasta varios metros. Este tipo de materiales se denominan policristales. Casi todos los metales comunes, y muchos cerámicos, son policristalinos.

 
 
Representación esquemática de una forma vítrea de red aleatoria (izquierda) y una red cristalina ordenada (derecha) de idéntica composición química.

En otros materiales, no existe un orden de largo alcance en la posición de los átomos. Estos sólidos se denominan sólidos amorfos; algunos ejemplos son el poliestireno y el vidrio.

El hecho de que un sólido sea cristalino o amorfo depende del material del que se trate y de las condiciones en las que se haya formado. Los sólidos que se forman por enfriamiento lento tienden a ser cristalinos, mientras que los sólidos que se congelan rápidamente son más propensos a ser amorfos. Asimismo, la estructura cristalina específica que adopta un sólido cristalino depende del material en cuestión y de cómo se formó.

Mientras que muchos objetos comunes, como un cubito de hielo o una moneda, son químicamente idénticos en su totalidad, muchos otros materiales comunes están formados por una serie de sustancias diferentes empaquetadas entre sí. Por ejemplo, una roca típica es un agregado de varios minerales y mineraloides diferentes, sin una composición química específica. La madera es un material orgánico natural formado principalmente por fibras de celulosa incrustadas en una matriz de lignina orgánica. En la ciencia de los materiales, los composites de más de un material constituyente pueden ser diseñados para tener las propiedades deseadas.

Propiedades de un sólido

  • Elasticidad: Un sólido recupera su forma original cuando es deformado.[6]​Un resorte es un objeto en que podemos observar esta propiedad ya que vuelve a su forma original.
  • Fragilidad: Un sólido puede romperse en muchos fragmentos (quebradizo).[7]
  • Dureza: La dureza es la oposición que ofrecen los materiales a alteraciones como la penetración, la abrasión, el rayado, la cortadura, y las deformaciones permanentes entre otras.. El diamante es un sólido con dureza elevada.
  • Forma definida: Tienen forma definida, son relativamente rígidos y no fluyen como lo hacen los gases y los líquidos, excepto bajo presiones extremas del medio.
  • Alta densidad: Los sólidos tienen densidades relativamente altas debido a la cercanía de sus moléculas por eso se dice que son más “pesados”
  • Flotación: Algunos sólidos cumplen con esta propiedad, solo si su densidad es menor a la del líquido en el cual se coloca.
  • Inercia: es la dificultad o resistencia que opone un sistema físico o un sistema social a posibles cambios, en el caso de los sólidos pone resistencia a cambiar su estado de reposo.
  • Tenacidad: En ciencia de los Materiales la tenacidad es la resistencia que opone un material a que se propaguen fisuras o grietas.
  • Maleabilidad: Es la propiedad de la materia, que presentan los cuerpos a ser labrados por deformación. La maleabilidad permite la obtención de delgadas láminas de material sin que este se rompa, teniendo en común que no existe ningún método para cuantificarlas.
  • Ductilidad: La ductilidad se refiere a la propiedad de los sólidos de poder obtener hilos de ellos.
  • Rigidez: Algunos sólidos pueden resistir más que otros los dobleces y torceduras.
  • Deformación: Algunos sólidos pueden deformarse sin romperse, adquiriendo una forma diferente a la que tenían.
  • Aleabilidad: Propiedad que tienen los materiales para formar aleaciones que dan lugar a nuevos materiales mejorando sus prestaciones.
  • Calor específico: La capacidad calorífica de una sustancia es la energía necesaria para aumentar 1℃ su temperatura

Clases de sólidos

Las fuerzas entre los átomos de un sólido pueden adoptar diversas formas. Por ejemplo, un cristal de cloruro de sodio (sal común) está formado por iones de sodio y cloro, que se mantienen unidos por enlaces iónicoss.[8]​En el diamante[9]​ o el silicio, los átomos comparten electroness y forman enlaces covalentess.[10]​ En los metales, los electrones se comparten en enlace metálicoing.[11]​ Algunos sólidos, en particular la mayoría de los compuestos orgánicos, se mantienen unidos con fuerza de van der Waals resultante de la polarización de la nube de carga electrónica en cada molécula. Las disimilitudes entre los tipos de sólidos resultan de las diferencias entre sus enlaces.

Metales

 
The pinnacle of New York's Chrysler Building, the world's tallest steel-supported brick building, is clad with stainless steel.

Los metales suelen ser fuertes, densos y buenos conductores tanto de la electricidad como de la calor.[12][13]​ La mayor parte de los elementos de la tabla periódica, los que están a la izquierda de una línea diagonal que va desde el boro hasta el polonio, son metales. Las mezclas de dos o más elementos en las que el componente principal es un metal se conocen como aleaciones.

Desde la prehistoria, el hombre ha utilizado los metales para diversos fines. La fuerza y fiabilidad de los metales ha llevado a su uso generalizado en la construcción de edificios y otras estructuras, así como en la mayoría de los vehículos, muchos aparatos y herramientas, tuberías, señales de tráfico y vías férreas. El hierro y el aluminio son los dos metales estructurales más utilizados. También son los metales más abundantes en la Corteza terrestre. El hierro se utiliza sobre todo en forma de aleación, el acero, que contiene hasta un 2,1% de carbono, lo que lo hace mucho más duro que el hierro puro.

Como los metales son buenos conductores de la electricidad, son valiosos en los aparatos eléctricos y para transportar una corriente eléctrica a largas distancias con poca pérdida o disipación de energía. Así, las redes eléctricas se basan en cables metálicos para distribuir la electricidad. Los sistemas eléctricos domésticos, por ejemplo, se cablean con cobre por sus buenas propiedades conductoras y su fácil mecanización. La alta conductividad térmica de la mayoría de los metales también los hace útiles para los utensilios de cocina.

El estudio de los elementos metálicos y sus aleaciones constituye una parte importante de los campos de la química del estado sólido, la física, la ciencia de los materiales y la ingeniería.

Los sólidos metálicos se mantienen unidos por una alta densidad de electrones compartidos y deslocalizados, lo que se conoce como "enlace metálico". En un metal, los átomos pierden fácilmente sus electrones más externos ("valencia"), formando iones positivos. Los electrones libres se reparten por todo el sólido, que se mantiene unido firmemente por las interacciones electrostáticas entre los iones y la nube de electrones.[14]​ El gran número de electrones libres da a los metales sus altos valores de conductividad eléctrica y térmica. Los electrones libres también impiden la transmisión de la luz visible, haciendo que los metales sean opacos, brillantes y lustrosos.

Los modelos más avanzados de las propiedades de los metales consideran el efecto de los núcleos de iones positivos sobre los electrones deslocalizados. Como la mayoría de los metales tienen estructura cristalina, esos iones suelen estar dispuestos en una red periódica. Matemáticamente, el potencial de los núcleos iónicos puede tratarse mediante varios modelos, siendo el más sencillo el modelo de electrones casi libres.

Minerales

 
Colleccción de varios minerales.

Los minerales son sólidos naturales formados a través de diversos procesos geológicos[15]​ bajo altas presiones. Para ser clasificado como un verdadero mineral, una sustancia debe tener una estructura cristalina con propiedades físicas uniformes en su totalidad. La composición de los minerales varía desde los elementos puros y las sal simples hasta los silicatos muy complejos con miles de formas conocidas. En cambio, una muestra de roca es un agregado aleatorio de minerales y/o mineraloides, y no tiene una composición química específica. La gran mayoría de las rocas de la corteza terrestre están formadas por cuarzo (SiO2 cristalino), feldespato, mica, clorita, caolín, calcita, epidota, olivino, augita, hornblenda, magnetita, hematita, limonita y algunos otros minerales. Algunos minerales, como el cuarzo, la mica o el feldespato son comunes, mientras que otros sólo se han encontrado en unos pocos lugares del mundo. El mayor grupo de minerales es, con diferencia, el de los silicatos (la mayoría de las rocas son ≥95% silicatos), que están compuestos en gran parte por silicio y oxígeno, con la adición de iones de aluminio, magnesio, hierro, calcio y otros metales.

Cerámica

 
piezas de rodamientos cerámicos Si3N4

Los sólidos cerámicos están formados por compuestos inorgánicos, normalmente óxidos de elementos químicos.[16]​ Son químicamente inertes, y a menudo son capaces de soportar la erosión química que se produce en un entorno ácido o cáustico. Los materiales cerámicos generalmente pueden soportar altas temperaturas que van desde 1000 a 1600 °C (1800 a 3000 °F). Las excepciones son los materiales inorgánicos no oxidados, como los nitruros, los boruros y los carburos.

Entre las materias primas cerámicas tradicionales se encuentran los minerales de arcilla, como la caolinita; entre los materiales más recientes se encuentra el óxido de aluminio (alúmina). Los materiales cerámicos modernos, clasificados como cerámicas avanzadas, incluyen el carburo de silicio y el carburo de tungsteno. Ambos son valorados por su resistencia a la abrasión, y por ello se utilizan en aplicaciones como las placas de desgaste de los equipos de trituración en las operaciones mineras.

La mayoría de los materiales cerámicos, como la alúmina y sus compuestos, se forman a partir de polvos finos, dando lugar a una policristalina de grano fino que está llena de centros de dispersión de la luz comparables a la longitud de onda de la luz visible. Por lo tanto, suelen ser materiales opacos, a diferencia de los materiales transparentes. Sin embargo, la reciente tecnología a nanoescala (por ejemplo, sol-gel) ha hecho posible la producción de cerámicas transparentes policristalinas, como la alúmina transparente y los compuestos de alúmina, para aplicaciones como los láseres de alta potencia. La cerámica avanzada también se utiliza en la medicina y en la industria eléctrica y electrónica.

La Cerámica técnica es la ciencia y la tecnología de la creación de materiales, piezas y dispositivos cerámicos en estado sólido. Esto se hace bien por la acción del calor o, a temperaturas más bajas, utilizando reacciones de precipitación a partir de soluciones químicas. El término incluye la purificación de las materias primas, el estudio y la producción de los compuestos químicos correspondientes, su formación en componentes y el estudio de su estructura, composición y propiedades.

Desde el punto de vista mecánico, los materiales cerámicos son frágiles, duros, fuertes a la compresión y débiles a la cizalla y la tensión. Los materiales frágiles pueden presentar una importante resistencia a la tracción al soportar una carga estática. La Dureza indica cuánta energía puede absorber un material antes de fallar mecánicamente, mientras que la tenacidad a la fractura (denotada KIc ) describe la capacidad de un material con defectos microestructurales inherentes para resistir la fractura mediante el crecimiento y la propagación de grietas. Si un material tiene un valor grande de resistencia a la fractura, los principios básicos de la Mecánica de la fractura sugieren que lo más probable es que sufra una fractura dúctil. La fractura frágil es muy característica de la mayoría de los materiales de cerámica y vitrocerámica que suelen presentar valores bajos (e inconsistentes) de KIc.

Como ejemplo de aplicaciones de la cerámica, la extrema dureza del zirconia se utiliza en la fabricación de hojas de cuchillo, así como en otras herramientas de corte industriales. Cerámicas como la alúmina, el carburo de boro y el carburo de silicio se han utilizado en los chalecos antibala para repeler los disparos de rifles de gran calibre. Las piezas de nitruro de silicio se utilizan en los rodamientos de bolas de cerámica, donde su alta dureza los hace resistentes al desgaste. En general, las cerámicas también son químicamente resistentes y pueden utilizarse en entornos húmedos en los que los cojinetes de acero serían susceptibles de oxidación (o herrumbre).

Como otro ejemplo de aplicaciones de la cerámica, a principios de los años 80, Toyota investigó la producción de un motor cerámico adiabático con una temperatura de funcionamiento de más de 6000 °F (3300 °C). Los motores cerámicos no necesitan un sistema de refrigeración y, por lo tanto, permiten una importante reducción de peso y, en consecuencia, una mayor eficiencia de combustible. En un motor metálico convencional, gran parte de la energía liberada por el combustible debe disiparse como calor residual para evitar la fusión de las piezas metálicas. También se está trabajando en el desarrollo de piezas cerámicas para turbina de gas motores. Los motores de turbina fabricados con cerámica podrían funcionar de forma más eficiente, proporcionando a los aviones una mayor autonomía y carga útil por una cantidad determinada de combustible. Sin embargo, estos motores no se fabrican porque la fabricación de piezas cerámicas con la suficiente precisión y durabilidad es difícil y costosa. Los métodos de procesamiento suelen dar lugar a una amplia distribución de defectos microscópicos que a menudo desempeñan un papel perjudicial en el proceso de sinterización, lo que da lugar a la proliferación de grietas y al fallo mecánico final.

Vitrocerámica

 
Una placa de vitroceramica de alta resistencia con una expansión térmica insignificante .

Los materiales vitrocerámicos comparten muchas propiedades tanto con los vidrios no cristalinos como con los materiales cristalinos y materiales cerámicos. Se forman como un vidrio y luego se cristalizan parcialmente mediante un tratamiento térmico, produciendo fases tanto amorfas como cristalinas, de modo que los granos cristalinos están incrustados dentro de una fase intergranular no cristalina.

La vitrocerámica se utiliza para fabricar utensilios de cocina, originalmente conocidos por la marca CorningWare, y placas de cocina que tienen tanto una alta resistencia al choque térmico como una permeabilidad extremadamente baja a los líquidos. El coeficiente de expansión térmica negativo de la fase cerámica cristalina puede equilibrarse con el coeficiente positivo de la fase vítrea. En un punto determinado (~70% cristalino) la vitrocerámica tiene un coeficiente neto de expansión térmica cercano a cero. Este tipo de vitrocerámica presenta excelentes propiedades mecánicas y puede soportar cambios de temperatura repetidos y rápidos de hasta 1000 °C.

La vitrocerámica también puede producirse de forma natural cuando un rayo golpea los granos cristalinos (por ejemplo, de cuarzo) que se encuentran en la mayoría de la arena de las playas. En este caso, el calor extremo e inmediato del rayo (~2500 °C) crea estructuras huecas y ramificadas en forma de raíz llamadas fulgurita mediante fusión.

Sólidos orgánicos

 
Las fibras de pulpa de madera individuales en esta muestra tienen alrededor de 10 µm de diámetro.

La química orgánica estudia la estructura, las propiedades, la composición, las reacciones y la preparación por síntesis (u otros medios) de los compuestos químicos de carbono e hidrógeno, que pueden contener cualquier otro elemento como nitrógeno, oxígeno y los halógenos: flúor, cloro, bromo y yodo. Algunos compuestos orgánicos pueden contener también los elementos fósforo o azufre. Algunos ejemplos de sólidos orgánicos son la madera, la cera de parafina, el naftaleno y una gran variedad de polímeros y plásticos.

Madera

La madera es un material orgánico natural formado principalmente por fibras de celulosa incrustadas en una matriz de lignina. En cuanto a las propiedades mecánicas, las fibras son fuertes en tensión, y la matriz de lignina resiste la compresión. Por ello, la madera ha sido un importante material de construcción desde que el ser humano comenzó a construir refugios y a utilizar embarcaciones. La madera que se utiliza para la construcción se conoce comúnmente como madera o madera'. En la construcción, la madera no sólo es un material estructural, sino que también se utiliza para formar el molde del hormigón.

Los materiales derivados de la madera también se utilizan ampliamente para los envases (por ejemplo, el cartón) y el papel, que se crean a partir de la pulpa refinada. Los procesos de fabricación de pasta química utilizan una combinación de alta temperatura y productos químicos alcalinos (kraft) o ácidos (sulfito) para romper los enlaces químicos de la lignina antes de quemarla.

Polímeros

 
STM image of self-assembled supramolecular chains of the organic semiconductor quinacridone on graphite.

Una propiedad importante del carbono en la química orgánica es que puede formar ciertos compuestos, cuyas moléculas individuales son capaces de unirse entre sí, formando así una cadena o una red. El proceso se denomina polimerización y las cadenas o redes, polímeros, mientras que el compuesto de origen es un monómero. Existen dos grupos principales de polímeros: los fabricados artificialmente se denominan polímeros industriales o polímeros sintéticos (plásticos) y los de origen natural como biopolímeros.

Los monómeros pueden tener varios sustituyentes químicos, o grupos funcionales, que pueden afectar a las propiedades químicas de los compuestos orgánicos, como la solubilidad y la reactividad química, así como a las propiedades físicas, como la dureza, la densidad, la resistencia mecánica o a la tracción, la resistencia a la abrasión, la resistencia al calor, la transparencia, el color, etc. En las proteínas, estas diferencias confieren al polímero la capacidad de adoptar una conformación biológicamente activa con preferencia a otras (véase autoensamblaje).

 
Artículos domésticos hechos de varios tipos de plástico

El hombre lleva siglos utilizando polímeros orgánicos naturales en forma de ceras y goma laca, que se clasifica como polímero termoplástico. Un polímero vegetal llamado celulosa proporcionaba la resistencia a la tracción de las fibras y cuerdas naturales, y a principios del siglo XIX el caucho natural era de uso generalizado. Los polímeros son las materias primas (las resinas) que se utilizan para fabricar lo que comúnmente se llama plásticos. Los plásticos son el producto final, creado después de que se hayan añadido uno o más polímeros o aditivos a una resina durante el procesamiento, a la que se le da una forma final. Los polímeros que han existido y que se utilizan actualmente de forma generalizada son el polietileno, el polipropileno, el cloruro de polivinilo, el poliestireno, los nilones, el poliéster, los acrílicos, el poliuretano y el policarbonato, y la silicona a base de silicona. Los plásticos se clasifican generalmente en plásticos "básicos", "especiales" y "de ingeniería".

Material compuesto

 
Simulation of the outside of the Space Shuttle as it heats up to over 1500 °C during re-entry
 
A cloth of woven carbon fiber filaments, a common element in composite materials

Los materiales compuestos contienen dos o más fases macroscópicas, una de las cuales suele ser cerámica. Por ejemplo, una matriz continua y una fase dispersa de partículas o fibras cerámicas.

Las aplicaciones de los materiales compuestos van desde los elementos estructurales, como el hormigón reforzado con acero, hasta las baldosas térmicas que desempeñan un papel clave e integral en el sistema de protección térmica del transbordador espacial de la NASA, que se utiliza para proteger la superficie del transbordador del calor de la reentrada en la atmósfera terrestre. Un ejemplo es el Carbono reforzado (RCC), el material de color gris claro que soporta temperaturas de reentrada de hasta 1510 °C (2750 °F) y protege la tapa de la nariz y los bordes de ataque de las alas del transbordador espacial. El RCC es un material compuesto laminado hecho de grafito rayón e impregnado con una resina fenólica. Tras el curado a alta temperatura en un autoclave, el laminado se pirroliza para convertir la resina en carbono, se impregna con alcohol furfural en una cámara de vacío y se cura/pirroliza para convertir el alcohol furfural en carbono. Con el fin de proporcionar resistencia a la oxidación para la capacidad de reutilización, las capas exteriores del RCC se convierten en carburo de silicio.

Los ejemplos domésticos de materiales compuestos pueden verse en las carcasas de plástico de los televisores, teléfonos móviles, etc. Estas carcasas de plástico suelen ser un compuesto formado por una matriz termoplástica como el acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) a la que se ha añadido tiza de carbonato de calcio, talco, fibras de vidrio o fibras de carbono para darle resistencia, volumen o dispersión electrostática. Estas adiciones pueden denominarse fibras de refuerzo o dispersantes, dependiendo de su finalidad.

Así, el material de la matriz rodea y soporta los materiales de refuerzo manteniendo sus posiciones relativas. Los refuerzos imparten sus propiedades mecánicas y físicas especiales para mejorar las propiedades de la matriz. La sinergia produce propiedades de los materiales que no están disponibles en los materiales constituyentes individuales, mientras que la amplia variedad de materiales de matriz y refuerzo proporciona al diseñador la elección de una combinación óptima.

Semiconductores

 
Semiconductor chip on crystalline silicon substrate.

Los semiconductores son materiales que tienen una resistividad eléctrica (y conductividad) entre la de los conductores metálicos y la de los aislantes no metálicos. Se encuentran en la tabla periódica moviéndose en diagonal hacia abajo a la derecha del boro. Separan los conductores eléctricos (o metales, a la izquierda) de los aislantes (a la derecha).

Los dispositivos fabricados con materiales semiconductores son la base de la electrónica moderna, incluyendo la radio, los ordenadores, los teléfonos, etc. Los dispositivos semiconductores incluyen el transistor, las células solares, los diodos y los circuitos integrados. Los paneles solares fotovoltaicos son grandes dispositivos semiconductores que convierten directamente la luz en energía eléctrica.

En un conductor metálico, la corriente es transportada por el flujo de electrones", pero en los semiconductores, la corriente puede ser transportada por los electrones o por los "agujeros de electrones" cargados positivamente en la estructura de banda electrónica del material. Los materiales semiconductores más comunes son el silicio, el germanio y el arseniuro de galio.

Nanomateriales

 
Bulk silicon (left) and silicon nanopowder (right)

Muchos sólidos tradicionales presentan propiedades diferentes cuando se reducen a tamaños nanométricos. Por ejemplo, las nanopartículass de oro, normalmente amarillas, y las de silicio, grises, son de color rojo; las nanopartículas de oro se funden a temperaturas mucho más bajas (~300 °C para un tamaño de 2,5 nm) que las placas de oro (1064 °C);[17]​ y los nanocables metálicos son mucho más fuertes que los correspondientes metales a granel.[18][19]​ La elevada superficie de las nanopartículas las hace muy atractivas para ciertas aplicaciones en el campo de la energía. Por ejemplo, los metales de platino pueden proporcionar mejoras como catalizadores de combustible para automóviles, así como membrana de intercambio de protones (PEM). También se están desarrollando óxidos cerámicos (o cermets) de lantano, cerio, manganeso y níquel como pilas de combustible de óxido sólido (SOFC). Las nanopartículas de litio, litio-titanato y tantalio se están aplicando en baterías de iones de litio. Se ha demostrado que las nanopartículas de silicio amplían notablemente la capacidad de almacenamiento de las baterías de iones de litio durante el ciclo de expansión/contracción. Los nanocables de silicio se mueven sin degradación significativa y presentan el potencial de uso en baterías con tiempos de almacenamiento muy ampliados. Las nanopartículas de silicio también se están utilizando en nuevas formas de células de energía solar. La deposición de puntos cuánticos de silicio en el sustrato de silicio policristalino de una célula fotovoltaica (solar) aumenta el voltaje hasta en un 60% por la fluorescencia de la luz entrante antes de su captura. También en este caso, la superficie de las nanopartículas (y de las películas finas) desempeña un papel fundamental para maximizar la cantidad de radiación absorbida.

Biomateriales

 
Collagen fibers of woven bone

Muchos materiales naturales (o biológicos) son complejos compuestos con notables propiedades mecánicas. Estas estructuras complejas, surgidas de cientos de millones de años de evolución, están inspirando a los científicos de materiales en el diseño de nuevos materiales. Sus características definitorias son la jerarquía estructural, la multifuncionalidad y la capacidad de autocuración. La autoorganización es también una característica fundamental de muchos materiales biológicos y la forma en que se ensamblan las estructuras desde el nivel molecular. Así, el autoensamblaje está surgiendo como una nueva estrategia en la síntesis química de biomateriales de alto rendimiento.

Véase también

Referencias

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Enlaces externos

Fase de transición de la materia ()
  A
Sólido Líquido Gas Plasma
Desde Solid Fusión Sublimación
Liquid Congelación Evaporación
Gas Deposición Condensación Ionización
Plasma Recombinación
  •   Datos: Q11438
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  •   Citas célebres: Sólido

sólido, para, otros, usos, este, término, véase, desambiguación, sólido, latín, solĭdus, estado, agregación, materia, caracteriza, porque, opone, resistencia, cambios, forma, volumen, partículas, encuentran, juntas, también, correctamente, ordenadas, moléculas. Para otros usos de este termino vease Solido desambiguacion El solido del latin solĭdus es un estado de agregacion de la materia que se caracteriza porque opone resistencia a cambios de forma y de volumen Sus particulas se encuentran juntas y tambien se ven correctamente ordenadas 1 Las moleculas de un solido tienen una gran cohesion y adoptan formas bien definidas Existen varias disciplinas que estudian los solidos La fisica del estado solido estudia de manera experimental y teorica la materia condensada es decir de liquidos y solidos que contengan mas de 1019 atomos en contacto entre si 2 La mecanica de solidos deformables estudia propiedades microscopicas desde la perspectiva de la mecanica de medios continuos como tension deformacion y magnitudes termodinamicas 3 e ignora la estructura atomica interna porque para cierto tipo de problemas esta no es relevante La ciencia de materiales se ocupa principalmente de propiedades de los solidos como estructura y transformaciones de fase 4 La quimica del estado solido se especializa en la sintesis de nuevos materiales Trozo de hielo agua en estado solido Manteniendo constante la presion a baja temperatura los cuerpos se presentan en forma solida y encontrandose entrelazados formando generalmente estructuras cristalinas Esto confiere al cuerpo la capacidad de soportar fuerzas sin deformacion aparente El solido mas ligero conocido es un material artificial el aerogel con una densidad de 3 mg cm o 3 kg m el vidrio que tiene una densidad de 1 9 g cm mientras que el mas denso es un metal el osmio Os que tiene una densidad de 22 6 g cm 5 Indice 1 Descripcion microscopica 2 Propiedades de un solido 3 Clases de solidos 3 1 Metales 3 2 Minerales 3 3 Ceramica 3 4 Vitroceramica 3 5 Solidos organicos 3 5 1 Madera 3 5 2 Polimeros 3 6 Material compuesto 3 7 Semiconductores 3 8 Nanomateriales 3 9 Biomateriales 4 Vease tambien 5 Referencias 6 Enlaces externosDescripcion microscopica Editar Modelo de atomos estrechamente empaquetados dentro de un solido cristalino Los atomos las moleculas o los iones que componen los solidos pueden estar dispuestos en un patron de repeticion ordenado o de forma irregular Los materiales cuyos constituyentes estan dispuestos en un patron regular se conocen como cristales En algunos casos el ordenamiento regular puede continuar ininterrumpidamente a gran escala por ejemplo los diamantes donde cada diamante es un Monocristal Los objetos solidos que son lo suficientemente grandes como para verlos y manipularlos rara vez estan compuestos por un solo cristal sino que estan formados por un gran numero de cristales individuales conocidos como cristalitos cuyo tamano puede variar desde unos pocos nanometros hasta varios metros Este tipo de materiales se denominan policristales Casi todos los metales comunes y muchos ceramicos son policristalinos Representacion esquematica de una forma vitrea de red aleatoria izquierda y una red cristalina ordenada derecha de identica composicion quimica En otros materiales no existe un orden de largo alcance en la posicion de los atomos Estos solidos se denominan solidos amorfos algunos ejemplos son el poliestireno y el vidrio El hecho de que un solido sea cristalino o amorfo depende del material del que se trate y de las condiciones en las que se haya formado Los solidos que se forman por enfriamiento lento tienden a ser cristalinos mientras que los solidos que se congelan rapidamente son mas propensos a ser amorfos Asimismo la estructura cristalina especifica que adopta un solido cristalino depende del material en cuestion y de como se formo Mientras que muchos objetos comunes como un cubito de hielo o una moneda son quimicamente identicos en su totalidad muchos otros materiales comunes estan formados por una serie de sustancias diferentes empaquetadas entre si Por ejemplo una roca tipica es un agregado de varios minerales y mineraloides diferentes sin una composicion quimica especifica La madera es un material organico natural formado principalmente por fibras de celulosa incrustadas en una matriz de lignina organica En la ciencia de los materiales los composites de mas de un material constituyente pueden ser disenados para tener las propiedades deseadas Propiedades de un solido EditarElasticidad Un solido recupera su forma original cuando es deformado 6 Un resorte es un objeto en que podemos observar esta propiedad ya que vuelve a su forma original Fragilidad Un solido puede romperse en muchos fragmentos quebradizo 7 Dureza La dureza es la oposicion que ofrecen los materiales a alteraciones como la penetracion la abrasion el rayado la cortadura y las deformaciones permanentes entre otras El diamante es un solido con dureza elevada Forma definida Tienen forma definida son relativamente rigidos y no fluyen como lo hacen los gases y los liquidos excepto bajo presiones extremas del medio Alta densidad Los solidos tienen densidades relativamente altas debido a la cercania de sus moleculas por eso se dice que son mas pesados Flotacion Algunos solidos cumplen con esta propiedad solo si su densidad es menor a la del liquido en el cual se coloca Inercia es la dificultad o resistencia que opone un sistema fisico o un sistema social a posibles cambios en el caso de los solidos pone resistencia a cambiar su estado de reposo Tenacidad En ciencia de los Materiales la tenacidad es la resistencia que opone un material a que se propaguen fisuras o grietas Maleabilidad Es la propiedad de la materia que presentan los cuerpos a ser labrados por deformacion La maleabilidad permite la obtencion de delgadas laminas de material sin que este se rompa teniendo en comun que no existe ningun metodo para cuantificarlas Ductilidad La ductilidad se refiere a la propiedad de los solidos de poder obtener hilos de ellos Rigidez Algunos solidos pueden resistir mas que otros los dobleces y torceduras Deformacion Algunos solidos pueden deformarse sin romperse adquiriendo una forma diferente a la que tenian Aleabilidad Propiedad que tienen los materiales para formar aleaciones que dan lugar a nuevos materiales mejorando sus prestaciones Calor especifico La capacidad calorifica de una sustancia es la energia necesaria para aumentar 1 su temperaturaClases de solidos EditarArticulo principal Enlace en solidos Las fuerzas entre los atomos de un solido pueden adoptar diversas formas Por ejemplo un cristal de cloruro de sodio sal comun esta formado por iones de sodio y cloro que se mantienen unidos por enlaces ionicoss 8 En el diamante 9 o el silicio los atomos comparten electroness y forman enlaces covalentess 10 En los metales los electrones se comparten en enlace metalicoing 11 Algunos solidos en particular la mayoria de los compuestos organicos se mantienen unidos con fuerza de van der Waals resultante de la polarizacion de la nube de carga electronica en cada molecula Las disimilitudes entre los tipos de solidos resultan de las diferencias entre sus enlaces Metales Editar Articulo principal Metal The pinnacle of New York s Chrysler Building the world s tallest steel supported brick building is clad with stainless steel Los metales suelen ser fuertes densos y buenos conductores tanto de la electricidad como de la calor 12 13 La mayor parte de los elementos de la tabla periodica los que estan a la izquierda de una linea diagonal que va desde el boro hasta el polonio son metales Las mezclas de dos o mas elementos en las que el componente principal es un metal se conocen como aleaciones Desde la prehistoria el hombre ha utilizado los metales para diversos fines La fuerza y fiabilidad de los metales ha llevado a su uso generalizado en la construccion de edificios y otras estructuras asi como en la mayoria de los vehiculos muchos aparatos y herramientas tuberias senales de trafico y vias ferreas El hierro y el aluminio son los dos metales estructurales mas utilizados Tambien son los metales mas abundantes en la Corteza terrestre El hierro se utiliza sobre todo en forma de aleacion el acero que contiene hasta un 2 1 de carbono lo que lo hace mucho mas duro que el hierro puro Como los metales son buenos conductores de la electricidad son valiosos en los aparatos electricos y para transportar una corriente electrica a largas distancias con poca perdida o disipacion de energia Asi las redes electricas se basan en cables metalicos para distribuir la electricidad Los sistemas electricos domesticos por ejemplo se cablean con cobre por sus buenas propiedades conductoras y su facil mecanizacion La alta conductividad termica de la mayoria de los metales tambien los hace utiles para los utensilios de cocina El estudio de los elementos metalicos y sus aleaciones constituye una parte importante de los campos de la quimica del estado solido la fisica la ciencia de los materiales y la ingenieria Los solidos metalicos se mantienen unidos por una alta densidad de electrones compartidos y deslocalizados lo que se conoce como enlace metalico En un metal los atomos pierden facilmente sus electrones mas externos valencia formando iones positivos Los electrones libres se reparten por todo el solido que se mantiene unido firmemente por las interacciones electrostaticas entre los iones y la nube de electrones 14 El gran numero de electrones libres da a los metales sus altos valores de conductividad electrica y termica Los electrones libres tambien impiden la transmision de la luz visible haciendo que los metales sean opacos brillantes y lustrosos Los modelos mas avanzados de las propiedades de los metales consideran el efecto de los nucleos de iones positivos sobre los electrones deslocalizados Como la mayoria de los metales tienen estructura cristalina esos iones suelen estar dispuestos en una red periodica Matematicamente el potencial de los nucleos ionicos puede tratarse mediante varios modelos siendo el mas sencillo el modelo de electrones casi libres Minerales Editar Collecccion de varios minerales Articulo principal Mineral Los minerales son solidos naturales formados a traves de diversos procesos geologicos 15 bajo altas presiones Para ser clasificado como un verdadero mineral una sustancia debe tener una estructura cristalina con propiedades fisicas uniformes en su totalidad La composicion de los minerales varia desde los elementos puros y las sal simples hasta los silicatos muy complejos con miles de formas conocidas En cambio una muestra de roca es un agregado aleatorio de minerales y o mineraloides y no tiene una composicion quimica especifica La gran mayoria de las rocas de la corteza terrestre estan formadas por cuarzo SiO2 cristalino feldespato mica clorita caolin calcita epidota olivino augita hornblenda magnetita hematita limonita y algunos otros minerales Algunos minerales como el cuarzo la mica o el feldespato son comunes mientras que otros solo se han encontrado en unos pocos lugares del mundo El mayor grupo de minerales es con diferencia el de los silicatos la mayoria de las rocas son 95 silicatos que estan compuestos en gran parte por silicio y oxigeno con la adicion de iones de aluminio magnesio hierro calcio y otros metales Ceramica Editar Articulo principal Ceramica tecnica piezas de rodamientos ceramicos Si3N4 Los solidos ceramicos estan formados por compuestos inorganicos normalmente oxidos de elementos quimicos 16 Son quimicamente inertes y a menudo son capaces de soportar la erosion quimica que se produce en un entorno acido o caustico Los materiales ceramicos generalmente pueden soportar altas temperaturas que van desde 1000 a 1600 C 1800 a 3000 F Las excepciones son los materiales inorganicos no oxidados como los nitruros los boruros y los carburos Entre las materias primas ceramicas tradicionales se encuentran los minerales de arcilla como la caolinita entre los materiales mas recientes se encuentra el oxido de aluminio alumina Los materiales ceramicos modernos clasificados como ceramicas avanzadas incluyen el carburo de silicio y el carburo de tungsteno Ambos son valorados por su resistencia a la abrasion y por ello se utilizan en aplicaciones como las placas de desgaste de los equipos de trituracion en las operaciones mineras La mayoria de los materiales ceramicos como la alumina y sus compuestos se forman a partir de polvos finos dando lugar a una policristalina de grano fino que esta llena de centros de dispersion de la luz comparables a la longitud de onda de la luz visible Por lo tanto suelen ser materiales opacos a diferencia de los materiales transparentes Sin embargo la reciente tecnologia a nanoescala por ejemplo sol gel ha hecho posible la produccion de ceramicas transparentes policristalinas como la alumina transparente y los compuestos de alumina para aplicaciones como los laseres de alta potencia La ceramica avanzada tambien se utiliza en la medicina y en la industria electrica y electronica La Ceramica tecnica es la ciencia y la tecnologia de la creacion de materiales piezas y dispositivos ceramicos en estado solido Esto se hace bien por la accion del calor o a temperaturas mas bajas utilizando reacciones de precipitacion a partir de soluciones quimicas El termino incluye la purificacion de las materias primas el estudio y la produccion de los compuestos quimicos correspondientes su formacion en componentes y el estudio de su estructura composicion y propiedades Desde el punto de vista mecanico los materiales ceramicos son fragiles duros fuertes a la compresion y debiles a la cizalla y la tension Los materiales fragiles pueden presentar una importante resistencia a la traccion al soportar una carga estatica La Dureza indica cuanta energia puede absorber un material antes de fallar mecanicamente mientras que la tenacidad a la fractura denotada KIc describe la capacidad de un material con defectos microestructurales inherentes para resistir la fractura mediante el crecimiento y la propagacion de grietas Si un material tiene un valor grande de resistencia a la fractura los principios basicos de la Mecanica de la fractura sugieren que lo mas probable es que sufra una fractura ductil La fractura fragil es muy caracteristica de la mayoria de los materiales de ceramica y vitroceramica que suelen presentar valores bajos e inconsistentes de KIc Como ejemplo de aplicaciones de la ceramica la extrema dureza del zirconia se utiliza en la fabricacion de hojas de cuchillo asi como en otras herramientas de corte industriales Ceramicas como la alumina el carburo de boro y el carburo de silicio se han utilizado en los chalecos antibala para repeler los disparos de rifles de gran calibre Las piezas de nitruro de silicio se utilizan en los rodamientos de bolas de ceramica donde su alta dureza los hace resistentes al desgaste En general las ceramicas tambien son quimicamente resistentes y pueden utilizarse en entornos humedos en los que los cojinetes de acero serian susceptibles de oxidacion o herrumbre Como otro ejemplo de aplicaciones de la ceramica a principios de los anos 80 Toyota investigo la produccion de un motor ceramico adiabatico con una temperatura de funcionamiento de mas de 6000 F 3300 C Los motores ceramicos no necesitan un sistema de refrigeracion y por lo tanto permiten una importante reduccion de peso y en consecuencia una mayor eficiencia de combustible En un motor metalico convencional gran parte de la energia liberada por el combustible debe disiparse como calor residual para evitar la fusion de las piezas metalicas Tambien se esta trabajando en el desarrollo de piezas ceramicas para turbina de gas motores Los motores de turbina fabricados con ceramica podrian funcionar de forma mas eficiente proporcionando a los aviones una mayor autonomia y carga util por una cantidad determinada de combustible Sin embargo estos motores no se fabrican porque la fabricacion de piezas ceramicas con la suficiente precision y durabilidad es dificil y costosa Los metodos de procesamiento suelen dar lugar a una amplia distribucion de defectos microscopicos que a menudo desempenan un papel perjudicial en el proceso de sinterizacion lo que da lugar a la proliferacion de grietas y al fallo mecanico final Vitroceramica Editar Una placa de vitroceramica de alta resistencia con una expansion termica insignificante Los materiales vitroceramicos comparten muchas propiedades tanto con los vidrios no cristalinos como con los materiales cristalinos y materiales ceramicos Se forman como un vidrio y luego se cristalizan parcialmente mediante un tratamiento termico produciendo fases tanto amorfas como cristalinas de modo que los granos cristalinos estan incrustados dentro de una fase intergranular no cristalina La vitroceramica se utiliza para fabricar utensilios de cocina originalmente conocidos por la marca CorningWare y placas de cocina que tienen tanto una alta resistencia al choque termico como una permeabilidad extremadamente baja a los liquidos El coeficiente de expansion termica negativo de la fase ceramica cristalina puede equilibrarse con el coeficiente positivo de la fase vitrea En un punto determinado 70 cristalino la vitroceramica tiene un coeficiente neto de expansion termica cercano a cero Este tipo de vitroceramica presenta excelentes propiedades mecanicas y puede soportar cambios de temperatura repetidos y rapidos de hasta 1000 C La vitroceramica tambien puede producirse de forma natural cuando un rayo golpea los granos cristalinos por ejemplo de cuarzo que se encuentran en la mayoria de la arena de las playas En este caso el calor extremo e inmediato del rayo 2500 C crea estructuras huecas y ramificadas en forma de raiz llamadas fulgurita mediante fusion Solidos organicos Editar Las fibras de pulpa de madera individuales en esta muestra tienen alrededor de 10 µm de diametro Articulo principal Quimica organica La quimica organica estudia la estructura las propiedades la composicion las reacciones y la preparacion por sintesis u otros medios de los compuestos quimicos de carbono e hidrogeno que pueden contener cualquier otro elemento como nitrogeno oxigeno y los halogenos fluor cloro bromo y yodo Algunos compuestos organicos pueden contener tambien los elementos fosforo o azufre Algunos ejemplos de solidos organicos son la madera la cera de parafina el naftaleno y una gran variedad de polimeros y plasticos Madera Editar Articulo principal Madera La madera es un material organico natural formado principalmente por fibras de celulosa incrustadas en una matriz de lignina En cuanto a las propiedades mecanicas las fibras son fuertes en tension y la matriz de lignina resiste la compresion Por ello la madera ha sido un importante material de construccion desde que el ser humano comenzo a construir refugios y a utilizar embarcaciones La madera que se utiliza para la construccion se conoce comunmente como madera o madera En la construccion la madera no solo es un material estructural sino que tambien se utiliza para formar el molde del hormigon Los materiales derivados de la madera tambien se utilizan ampliamente para los envases por ejemplo el carton y el papel que se crean a partir de la pulpa refinada Los procesos de fabricacion de pasta quimica utilizan una combinacion de alta temperatura y productos quimicos alcalinos kraft o acidos sulfito para romper los enlaces quimicos de la lignina antes de quemarla Polimeros Editar Articulo principal Polimero STM image of self assembled supramolecular chains of the organic semiconductor quinacridone on graphite Una propiedad importante del carbono en la quimica organica es que puede formar ciertos compuestos cuyas moleculas individuales son capaces de unirse entre si formando asi una cadena o una red El proceso se denomina polimerizacion y las cadenas o redes polimeros mientras que el compuesto de origen es un monomero Existen dos grupos principales de polimeros los fabricados artificialmente se denominan polimeros industriales o polimeros sinteticos plasticos y los de origen natural como biopolimeros Los monomeros pueden tener varios sustituyentes quimicos o grupos funcionales que pueden afectar a las propiedades quimicas de los compuestos organicos como la solubilidad y la reactividad quimica asi como a las propiedades fisicas como la dureza la densidad la resistencia mecanica o a la traccion la resistencia a la abrasion la resistencia al calor la transparencia el color etc En las proteinas estas diferencias confieren al polimero la capacidad de adoptar una conformacion biologicamente activa con preferencia a otras vease autoensamblaje Articulos domesticos hechos de varios tipos de plastico El hombre lleva siglos utilizando polimeros organicos naturales en forma de ceras y goma laca que se clasifica como polimero termoplastico Un polimero vegetal llamado celulosa proporcionaba la resistencia a la traccion de las fibras y cuerdas naturales y a principios del siglo XIX el caucho natural era de uso generalizado Los polimeros son las materias primas las resinas que se utilizan para fabricar lo que comunmente se llama plasticos Los plasticos son el producto final creado despues de que se hayan anadido uno o mas polimeros o aditivos a una resina durante el procesamiento a la que se le da una forma final Los polimeros que han existido y que se utilizan actualmente de forma generalizada son el polietileno el polipropileno el cloruro de polivinilo el poliestireno los nilones el poliester los acrilicos el poliuretano y el policarbonato y la silicona a base de silicona Los plasticos se clasifican generalmente en plasticos basicos especiales y de ingenieria Material compuesto Editar Articulo principal Material compuesto Simulation of the outside of the Space Shuttle as it heats up to over 1500 C during re entry A cloth of woven carbon fiber filaments a common element in composite materials Los materiales compuestos contienen dos o mas fases macroscopicas una de las cuales suele ser ceramica Por ejemplo una matriz continua y una fase dispersa de particulas o fibras ceramicas Las aplicaciones de los materiales compuestos van desde los elementos estructurales como el hormigon reforzado con acero hasta las baldosas termicas que desempenan un papel clave e integral en el sistema de proteccion termica del transbordador espacial de la NASA que se utiliza para proteger la superficie del transbordador del calor de la reentrada en la atmosfera terrestre Un ejemplo es el Carbono reforzado RCC el material de color gris claro que soporta temperaturas de reentrada de hasta 1510 C 2750 F y protege la tapa de la nariz y los bordes de ataque de las alas del transbordador espacial El RCC es un material compuesto laminado hecho de grafito rayon e impregnado con una resina fenolica Tras el curado a alta temperatura en un autoclave el laminado se pirroliza para convertir la resina en carbono se impregna con alcohol furfural en una camara de vacio y se cura pirroliza para convertir el alcohol furfural en carbono Con el fin de proporcionar resistencia a la oxidacion para la capacidad de reutilizacion las capas exteriores del RCC se convierten en carburo de silicio Los ejemplos domesticos de materiales compuestos pueden verse en las carcasas de plastico de los televisores telefonos moviles etc Estas carcasas de plastico suelen ser un compuesto formado por una matriz termoplastica como el acrilonitrilo butadieno estireno ABS a la que se ha anadido tiza de carbonato de calcio talco fibras de vidrio o fibras de carbono para darle resistencia volumen o dispersion electrostatica Estas adiciones pueden denominarse fibras de refuerzo o dispersantes dependiendo de su finalidad Asi el material de la matriz rodea y soporta los materiales de refuerzo manteniendo sus posiciones relativas Los refuerzos imparten sus propiedades mecanicas y fisicas especiales para mejorar las propiedades de la matriz La sinergia produce propiedades de los materiales que no estan disponibles en los materiales constituyentes individuales mientras que la amplia variedad de materiales de matriz y refuerzo proporciona al disenador la eleccion de una combinacion optima Semiconductores Editar Articulo principal Semiconductor Semiconductor chip on crystalline silicon substrate Los semiconductores son materiales que tienen una resistividad electrica y conductividad entre la de los conductores metalicos y la de los aislantes no metalicos Se encuentran en la tabla periodica moviendose en diagonal hacia abajo a la derecha del boro Separan los conductores electricos o metales a la izquierda de los aislantes a la derecha Los dispositivos fabricados con materiales semiconductores son la base de la electronica moderna incluyendo la radio los ordenadores los telefonos etc Los dispositivos semiconductores incluyen el transistor las celulas solares los diodos y los circuitos integrados Los paneles solares fotovoltaicos son grandes dispositivos semiconductores que convierten directamente la luz en energia electrica En un conductor metalico la corriente es transportada por el flujo de electrones pero en los semiconductores la corriente puede ser transportada por los electrones o por los agujeros de electrones cargados positivamente en la estructura de banda electronica del material Los materiales semiconductores mas comunes son el silicio el germanio y el arseniuro de galio Nanomateriales Editar Articulo principal Nanotecnologia Bulk silicon left and silicon nanopowder right Muchos solidos tradicionales presentan propiedades diferentes cuando se reducen a tamanos nanometricos Por ejemplo las nanoparticulass de oro normalmente amarillas y las de silicio grises son de color rojo las nanoparticulas de oro se funden a temperaturas mucho mas bajas 300 C para un tamano de 2 5 nm que las placas de oro 1064 C 17 y los nanocables metalicos son mucho mas fuertes que los correspondientes metales a granel 18 19 La elevada superficie de las nanoparticulas las hace muy atractivas para ciertas aplicaciones en el campo de la energia Por ejemplo los metales de platino pueden proporcionar mejoras como catalizadores de combustible para automoviles asi como membrana de intercambio de protones PEM Tambien se estan desarrollando oxidos ceramicos o cermets de lantano cerio manganeso y niquel como pilas de combustible de oxido solido SOFC Las nanoparticulas de litio litio titanato y tantalio se estan aplicando en baterias de iones de litio Se ha demostrado que las nanoparticulas de silicio amplian notablemente la capacidad de almacenamiento de las baterias de iones de litio durante el ciclo de expansion contraccion Los nanocables de silicio se mueven sin degradacion significativa y presentan el potencial de uso en baterias con tiempos de almacenamiento muy ampliados Las nanoparticulas de silicio tambien se estan utilizando en nuevas formas de celulas de energia solar La deposicion de puntos cuanticos de silicio en el sustrato de silicio policristalino de una celula fotovoltaica solar aumenta el voltaje hasta en un 60 por la fluorescencia de la luz entrante antes de su captura Tambien en este caso la superficie de las nanoparticulas y de las peliculas finas desempena un papel fundamental para maximizar la cantidad de radiacion absorbida Biomateriales Editar Articulo principal Biomaterial Collagen fibers of woven bone Muchos materiales naturales o biologicos son complejos compuestos con notables propiedades mecanicas Estas estructuras complejas surgidas de cientos de millones de anos de evolucion estan inspirando a los cientificos de materiales en el diseno de nuevos materiales Sus caracteristicas definitorias son la jerarquia estructural la multifuncionalidad y la capacidad de autocuracion La autoorganizacion es tambien una caracteristica fundamental de muchos materiales biologicos y la forma en que se ensamblan las estructuras desde el nivel molecular Asi el autoensamblaje esta surgiendo como una nueva estrategia en la sintesis quimica de biomateriales de alto rendimiento Vease tambien EditarEstado de agregacion de la materia Cambio de estado Propiedades intensivas y extensivas Licuefaccion de gases Materia granular Gel SolidificacionReferencias Editar Tambutti Romilio Munoz Hector 2002 Introduccion a la fisica y a la quimica 1 Editorial Limusa ISBN 9789681858667 Consultado el 12 de febrero de 2018 Solido p 745 en Google Libros Agustin Valera Negrete Jose Pedro 2005 Apuntes de Fisica General UNAM ISBN 9789703229871 Consultado el 12 de febrero de 2018 Vinas Wenceslao Gonzalez Mancini Hector L 2003 Ciencia de los materiales Grupo Planeta GBS ISBN 9788434480599 Consultado el 12 de febrero de 2018 Ebbing Darrell D Gammon Steven D 24 de junio de 2010 Quimica General Cengage Learning Editores ISBN 9786074813067 Consultado el 12 de febrero de 2018 LLARDENT Mariano RODRIGUEZ AVIAL GARCIA Antonio GONZALEZ ALBERTO 19 de noviembre de 2012 Elasticidad y resistencia de materiales I Editorial UNED ISBN 9788436265187 Consultado el 15 de agosto de 2018 Luna Beatriz Moraleda Vaca Luis Llanos 2018 FPB Ciencias aplicadas I Ciencias 1 2018 Editex ISBN 9788491614333 Consultado el 15 de agosto de 2018 Holley Dennis 31 de 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sobre Solido Fase de transicion de la materia vte ASolido Liquido Gas PlasmaDesde Solid Fusion SublimacionLiquid Congelacion EvaporacionGas Deposicion Condensacion IonizacionPlasma Recombinacion Datos Q11438 Multimedia Solids matter Citas celebres SolidoObtenido de https es wikipedia org w index php title Solido amp oldid 137964542, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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