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3800 BCE
Extracción del Cobre en la antigüedad.
El cobre fue probablemente el primer material utilizado por la humanidad (aproximadamente 3800 años a.c), ya que es uno de los pocos metales que puede encontrarse en su estado nativo. El hombre primitivo observó que, asegurando una corriente forzada de aire sobre carbón encendido, podía aumentar la temperatura de sus hornos de alfarería. -
3800 BCE
Piezas fabricadas en cobre
Los primeros elementos fabricados con cobre han sido vasijas puntas de flecha y elementos para arar la tierra. -
1500 BCE
Extracción del Hierro en la antiguedad.
Aunque los minerales de hierro eran abundantes, los fuegos primitivos no eran suficientemente calientes, aún cuando se usaban "fuelles" , para tratar de obtener hierro líquido. Luego en vez de poder juntarse convenientemente en un baño líquido, cuando se calentaba el mineral con carbón vegetal, el hierro permanecía como una masa pastosa y esponjosa mezclada con escoria. Como el hierro no podía ser vertido, no podía colocarse en moldes. Al calentarse al rojo era forjado a la forma deseada. -
1500 BCE
Piezas fabricadas en hierro
Ese nuevo metal, el hierro, era mucho más duro que el bronce. El secreto estaba en que había que trabajarlo muy caliente. Golpeando en caliente se podían soldar pedazos de ese metal entre sí, para formar piezas de mayor tamaño. Siempre en caliente y golpeando, se le podía dar formas diferentes y podían fabricar espadas, escudos y hasta ruedas. -
600
Obtención del cobre por lixiviación in situ.
Se obtenia cobre por precipitado sobre hierro metálico. El metal era obtenido a través de la oxidación natural in-situ de minerales de cobre sulfurados, de donde se disolvía mediante el paso de aguas subterráneas. Estas surgían en la superficie en forma de vertientes naturales conteniendo disuelto el respectivo sulfato, el que ocasionalmente al saturarse precipita como chalcanita. -
1400
Obtención del hierro mediante procesos pirometalúrgicos.
Durante la antigüedad y hasta la edad media, el procedimiento de obtención del hierro continuó siendo fundamentalmente el mismo, se utilizaban los hornos de cuba, la forja y los hornos bajos. En el siglo XIV aparecieron los primeros hornos continuos para la producción de fundición líquida, que pueden considerarse los antecesores de los modernos altos hornos. -
Extracción del Cobre por lixiviación en pilas.
Extracción de cobre por métodos húmedos, la lixiviación en pilas fue usada en Alemania. Los minerales de pirita contenían algunos sulfuros de cobre, se apilaban al aire libre, donde se dejaban oxidar por meses expuestos a la acción de la lluvia y del aire atmosférico y con toda seguridad mediante la intervención natural de bacterias. -
Obtención del cobre mediante el horno de reverbero y convertidores.
Esta técnica de tostación y reducción se mantuvo vigente por miles de años hasta que a fines del siglo XVIII se inventó, en Inglaterra, el horno de reverbero y la conversión del cobre en convertidores. -
Usos del Cobre.
El cobre es el metal no precioso con mejor conductividad eléctrica. Esto, unido a su ductilidad y resistencia mecánica, tanto a la atracción como a la corrosión, lo han convertido en el material más empleado para fabricar cables eléctricos.Todos los equipos informáticos y de telecomunicaciones contienen cobre en mayor o menor medida en sus circuitos integrados, transformadores y cableado interno. -
Obtención del hierro mediante horno de reverbero y convertidores.
A finales del siglo XVIII, el procedimiento del pudelado permitió la fabricación de hierro puro. En el siglo XX, este procedimiento ha sido sustituido gradualmente por los modernos procedimientos de fabricación de acero. Aparecen los hornos eléctricos, los convertidores Bessemer, convertidores Thomas, entre otros. -
Usos y aplicaciones del Hierro.
A partir del hierro puro se obtienen aleaciones como el acero, entre otras.La utilización de hierro en la construcción de edificios, garantiza una mayor resistencia de las estructuras, debido a su gran resistencia y pesomaleable se pueden hacer diferentes tipos de objetos y herramientas y con diferentes grados de dureza. Otros sectores como el de automóvil, el sector naval o para la construcción de aviones, ya que en estos sectores también se usa en grandes cantidades. -
Obtención del Alumino mediante proceso pirometalúrgico e hidrometalúrgico..
El proceso inventado por Karl Joseph Bayer para la producción de un precipitado cristalino y puro de Al(OH)3 mediante la lixiviación alcalina en caliente de minerales de bauxita. De estas soluciones alcalinas es posible precipitar el hidróxido en forma fácilmente filtrable el cual después de ser lavado y secado, se calcina para producir un precipitado puro de alúmina Al2O3. Este último resultado adecuado para ser luego, electrolizado en sales fundidas y producir aluminio de alta calidad. -
Usos y aplicaciones del Aluminio.
El aluminio tiene numerosas aplicaciones tanto en su forma pura, formando aleaciones con otros metales o en compuestos.La combinación de su ligereza con resistencia y alta conductividad eléctrica y térmica es la propiedad que hace del aluminio un material muy versátil para multiples aplicaciones: en aviones, automóviles, superestructuras de buques,estructuras, transmisión eléctrica y electrónica: un conductor de aluminio de misma longitud y peso es más conductivo que uno de cobre y más barato. -
Obtención de cobre mediante solventes.
En la década de los 50 se desarrollaron nuevos reactivos de extracción por solventes para cobre y se procedió a la aplicación masiva de esta técnica unida a la recuperación del cobre como cátodos por electro-obtención, reemplazando con ventaja a cementación con chatarra del hierro. -
Técnicas de Nanofabricación.
• Top-down, “reducción del tamaño”. Logra la miniaturización de estructuras a escala nanométrica. Es el tipo de nanotecnología más frecuente en la actualidad.
• Bottom-up, “Auto ensamblado”. Parte de una estructura nanométrica y comienza un proceso de montaje que crea un mecanismo mayor. Comúnmente, se conoce este auto ensamblado como nanotecnología molecular. -
Nanotecnología
Richard Feynman describió un proceso por medio del cual podríamos desarrollar la habilidad para manipular átomos y moléculas individuales, empleando herramientas de precisión para construir y operar a su vez otro conjunto de herramientas de menores proporciones, y así sucesivamente hasta alcanzar la nanoescala. Feynam fue llamado el padre de la nanociencia. -
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Avances experimentales en nanomateriales.
La nanotecnología y la nanociencia tuvieron un notable empuje a inicios de la década de 1980 con dos importantes desarrollos: el inicio de la ciencia de cúmulos (clusters) y la invención del microscopio de efecto tunel (STM, por sus siglas en inglés). Estos desarrollos fueron seguidos por el descubrimiento de los fullerenos en 1985 y la caracterización e identificación estructural de los nanotubos de carbono unos cuántos años después (1991). -
Nanomateriales de Hierro aplicables a la ingeniería mecatrónica.
Nanopartículas de hierro, se utilizan como soporte magnético en disco duro de ordenadores y similares. Para hacer grabación magnética, almacenamiento de alta densidad. -
Aplicación de la nanopartícula de cobre.
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Nanomateriales de aluminio aplicables a en la ingeniería mecatrónica.
Nanoparticulas de aluminio, perlas de aluminio y pinturas con nanopolvos de aluminio.Fabricación de microchips, en empaquetamiento de dispositivos electrónicos. -
Aplicación del nanomaterial de hierro.
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Aplicación del nanomaterial de Aluminio.
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Nanomateriales de cobre aplicados en ingeniería mecatrónica.
Las tintas y pastas conductoras que contienen nanopartículas de Cu pueden utilizarse como sustituto de metales nobles muy caros utilizados en electrónica impresa, pantallas y aplicaciones de película delgada conductora transmisiva. Las nanoparticulas se utilizan en la producción de electrodos internos MLCC y otros componentes electrónicos en suspensión electrónica para la miniaturización de dispositivos microeléctricos.
