Materiales utilizados en la informáticaLa fibra óptica: es una delgada hebra de vidrio o silicio fundido que conduce la luz. Se requieren dos filamentos para una comunicación bi-direccional: TX y RX.

El grosor del filamento es comparable al grosor de un cabello humano, es decir, aproximadamente de 0,1 mm. En cada filamento de fibra óptica podemos apreciar 3 componentes:

La fuente de luz: LED o laser. el medio transmisor: fibra óptica. el detector de luz: fotodiodo.

Un cable de fibra óptica está compuesto por: Núcleo, manto, recubrimiento, tensores y chaqueta.

Las fibras ópticas se pueden utilizar con LAN, así como para transmisión de largo alcance, aunque derivar en ella es más complicado que conectarse a una Ethernet. La interfaz en cada computadora pasa la corriente de pulsos de luz hacia el siguiente enlace y también sirve como unión T para que la computadora pueda enviar y recibir

mensajes.

Convencionalmente, un pulso de luz indica un bit 1 y la ausencia de luz indica un bit 0. El detector genera un pulso eléctrico cuando la luz incide en él. Éste sistema de transmisión tendría fugas de luz y sería inútil en la práctica excepto por un principio interesante de la física. Cuando un rayo de luz pasa de un medio a otro, el rayo se refracta (se dobla) entre las fronteras de los medios.

El grado de refracción depende de las propiedades de los dos medios (en particular, de sus índices de refracción). Para ángulos de incidencia por encima de cierto valor crítico, la luz se refracta de regreso; ninguna función escapa hacia el otro medio, de esta forma el rayo queda atrapado dentro de la fibra y se puede propagar por muchos kilómetros virtualmente sin pérdidas. En la siguiente animación puede verse la secuencia de transmisión.

 

semiconductores: se definen como materiales que tienen una conectividad entre los no conductores y conductores, de acuerdo con el Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign. Los semiconductores pueden ser de una variedad de elementos. Por ejemplo, los semiconductores pueden ser elementos puros tales como el germanio o el silicio, o pueden ser compuestos tales como el seleniuro de cadmio o el arseniuro de galio.

Un superconductor: es un material que no opone resistencia al flujo de corriente

eléctrica por él.

La superconductividad

es una propiedad presente en muchos

metales y algunas cerámicas, que

aparece a bajas temperaturas,

caracterizada por la pérdida de

resistividad a partir de cierta

temperatura característica de

cada material, denominada

temperatura crítica.

Los superconductores también presentan un acusado diamagnetismo, es decir, son

repelidos por los campos magnéticos.

La nueva generación de cerámicas: juega un papel importante en el desarrollo tecnológico de la humanidad. No se trata, desde luego, de la cerámica que todos

conocemos, sino que son cerámicas especiales de alta tecnología, cerámicas creadas a partir de tierras raras; tales cerámicas comparten las características típicas de las más comunes, solo que llevadas al extremo: ofrecen mayor resistencia al calor, son más duros y más livianos.

Un ejemplo de estas cerámicas especiales es el Nitruro de Silicio, una cerámica resultante de la mezcla de arena, Oxido de Ytrio y Almidón, todo cocido a una temperatura de 1400° C; esta cerámica es capaz de soportar temperaturas que funden el acero, son dos veces más

livianas que el aluminio. Su estructura molecular es tan compacta que solo el diamante puede rayarlo.

Hoy en día, estas propiedades atraen a las empresas para experimentar y hacer productos con ellos, tales como lentes fotográficos, pantallas de computadoras láser, etc.

Podemos definir  un   plástico   como   un material  que es flexible, ligero,  aislante de la electricidad y del calor y bastante resistente.

Además, podemos añadir pigmentos para dar color, aditivos para mejorar ciertas

prestaciones.

Antes de entrar en el tema, vamos a ver dos

vídeos muy interesantes sobre este tema.

Un plástico está formado por la unión de

varias moléculas (denominadas

monómeros) para dar lugar a otra más

grande,   llamada   polímero.

Esto es algo así como  construir casas de

distinto tamaño (polímero) basándonos en

un elemento esencial, que es el ladrillo (monómero)

Para llegar al polímero   se recurre al proceso   polimerización por el cual, en un proceso

térmico-químico se enlazan los monómero para dar lugar a la cadena larga del polímero

Para fabricar un plástico, es necesario enlazar los monómeros entre sí para formar el

polímero. Este fenómeno se denomina reacción de polimerización.

aleaciones ligeras: a la mezcla de metales

y minerales cuya densidad (y peso) es inferior a

la dilacero, pero comparables en su dureza. Las

aleaciones de aluminio son aleaciones obtenidas a

partir de aluminio y otros elementos, generalmente

cobre, zinc, manganeso, magnesio o silicio.

Se conoce como aleaciones aluminio-litio (Al-Li) a

aquellas aleaciones de aluminio a las que se ha

añadido un porcentaje de litio entre 0,5 y 3,5% para aumentar sus propiedades mecánicas

y reducir su densidad. Por ello es posible encontrar aleaciones de este tipo clasificadas

como aleaciones de la serie 2000 (Al-Cu) en los que el elemento aleante principal es el

cobre y el litio aparece en una menor proporción. Las aleaciones en las que el litio es el

elemento aleante principal pertenecen a la serie 8000 como por ejemplo las aleaciones

AA8090 o el AA8091.

Dando un repaso a la historia de este tipo de aleaciones, la aleación X2020 producida en Estados Unidos en los años 50 fue la primera aleación de aluminio comercial conteniendo litio. Era una aleación de la serie 2000 que contenía 3% de litio y además un 4% de cobre, un 0,5 % de manganeso y Cadmio como elementos aleantes principales. Paralelamente se desarrollaron aleaciones Al-Mg-Li en Rusia tales como las aleaciones 1429, 1420 y 1421 y desde 1964 la empresa rusa Kumz ha ido desarrollando nuevas aleaciones utilizadas principalmente por la industria aeroespacial rusa. Estas aleaciones sin embargo presentaban una ductilidad y tenacidad demasiado baja y en los siguientes años se desarrolló una nueva generación de Al-Li pertenecientes a las series 2000 (Al-Cu-Mg-Li-Zr) y 8000 (Al-Li-Cu-Zr) en los que se reducía la concentración de litio hasta un 2%.