Classificació i Aplicacions dels Materials: Metalls, Polímers, Ceràmics i Més
1. Metalls
Alumini
L'alumini és un dels metalls més utilitzats per la seva ductilitat i mal·leabilitat, que permeten un fàcil treball. S'utilitza en envasos de begudes (reciclables), paper d'alumini, estris de cuina, làmines, cobertes i tancaments metàl·lics, i avions. Aporta duresa i resistència en aliatges. També té aplicacions en el consum humà, com antiàcids, aspirina amb coberta entèrica, additius per a aliments i desodorants. Tot i ser el metall més abundant de l'escorça terrestre, només es pot extreure de la bauxita, un mineral d'alumini, mitjançant un procés energèticament costós i que genera fangs contaminants.
Zinc
El zinc s'utilitza en la fabricació de piles i, per la seva resistència a la corrosió, en revestiments per evitar l'oxidació, i en aliatges per al llautó i bronze. També es fa servir en pintures, colorants, conservants de la fusta i ungüents.
Níquel
El níquel forma aliatges amb el ferro, el coure, el crom i el zinc, i té múltiples usos, com la fabricació de monedes, articles de joieria, vàlvules, intercanviadors de calor i, sobretot, acer inoxidable.
Liti
El liti s'utilitza principalment per espessir greixos lubricants. Alguns dels seus compostos es fan servir en esmalts per a porcellana, per allargar la vida i el rendiment de piles alcalines i en soldadures autògenes.
Estany
L'estany es fa servir en la fabricació de llautó, bronze i altres materials per a soldadura. És un component de la llauna per a envasos de begudes i el recobriment interior de llaunes de refrescos, aliments o aerosols. Combinat amb el carboni, forma compostos orgànics necessaris en la fabricació de plàstics i és la matèria primera d'envasos, canonades, pintures o plaguicides.
2. Semiconductors
Els semiconductors són materials que es poden comportar com a conductors o com a aïllants i constitueixen la base de la indústria electrònica. El més representatiu és el silici, que, a temperatura ambient, té propietats de metall o aïllant.
3. Ceràmics
Els ceràmics inclouen des de la sal comuna (NaCl) fins als silicats complexos. Solen ser òxids o carburs. Es defineixen com a materials no orgànics ni metàl·lics. Són fràgils i presenten baixa conductivitat elèctrica i tèrmica, per la qual cosa sovint es fan servir com a aïllants. Es distingeixen entre ceràmiques convencionals (fang, vidre, etc.) i avançades (fibra òptica, plaques de naus espacials, etc.).
4. Polímers
Els polímers són el resultat de la unió de petites molècules orgàniques anomenades monòmers. Tenen baixa densitat i temperatura de fusió. Constitueixen un dels materials més recents i amb més repercussions en la societat. Solen obtenir-se del petroli. Entre els polímers hi ha els plàstics, que són lleugers, impermeables, flexibles, barats i molt resistents a la corrosió, per la qual cosa són utilitzats massivament en diverses aplicacions. Cal reciclar-los, ja que són molt contaminants.
El cautxú o goma natural és un polímer derivat d'un hidrocarbur que s'obté del làtex de l'arbre del cautxú. S'utilitza en pneumàtics de cotxes, després d'un procés d'addició de sofre anomenat vulcanització. La silicona (un polímer de silici, inert i estable a altes temperatures) s'utilitza en lubricants, impermeabilitzants, adhesius, i, en medicina, per fabricar lents de contacte, vàlvules cardíaques i implants mamaris.
5. Compòsits
Els compòsits són materials mixtos, obtinguts a partir de metalls, ceràmics i polímers. Generalment, s'introdueixen fibres en una resina polimèrica (plàstics). Es componen amb diversos tipus de reforços: fibres curtes, llargues o partícules. La matriu (polímer) els confereix volum i protegeix les fibres. Les seves propietats varien, de manera que s'obtenen "a la carta", és a dir, a l'hora de produir-los s'intenten aconseguir unes qualitats concretes, principalment baix pes, tenacitat, operativitat a altes temperatures, etc. Com que són materials resistents i lleugers, s'utilitzen en xassissos i carrosseries de cotxes, motos o avions (Airbus 310).
Fibra de Carboni
La fibra de carboni és un material format per fils de carboni trenats. Tot i la seva aparença feble, la seva resistència és tres vegades superior a la de l'acer, i la seva densitat, 4,5 vegades més baixa, la qual cosa la converteix en un material molt resistent i lleuger. A més, amb prou feines s'altera per la corrosió i el foc. Les fibres de carboni s'obtenen per carbonització de fibres orgàniques naturals o sintètiques. A temperatures altes es teixeix la fibra, s'impregna amb resina i després se li dóna forma mecànicament. Hi ha moltes menes de fibra de carboni, segons la temperatura utilitzada per obtenir-les. Entre les seves aplicacions hi ha la fabricació de material esportiu (esquís, bicicletes...), instruments musicals, vaixells, hèlixs d'helicòpters..., però, sobretot, s'utilitza en les indústries aeronàutica i aeroespacial.
Nanotecnologia
La nanotecnologia és l'estudi, el disseny, la creació, la síntesi, la manipulació i l'aplicació de materials, aparells i sistemes funcionals a través del control de la matèria a nanoescala i l'explotació de fenòmens i propietats de la matèria a nanoescala.
Aplicacions en Medicina
La manipulació atòmica permetrà la fabricació de nous medicaments, ADN programat per produir determinades substàncies, reparació de teixits mitjançant la construcció d'estructures autoreparables i materials substitutius dels teixits orgànics, diagnòstics molt específics, curació de malalties, com el càncer, actuant sobre determinades molècules responsables, etc. Es podran fer servir nanotubs en teràpia gènica.