Física de Materiales. Líquido de Luttinger.

Cuando en física del estado sólido se quiere obtener mayor precisión en la predicción de los fenómenos de conducción, hay que acudir a los numerosos modelos que se han ido forjando para cada caso en concreto. Uno de estos modelos es el líquido de Fermi, que describe un gas de fermiones (partículas con espín ½, como el electrón) que poseen interacciones entre ellos y que además no están a temperaturas muy altas. Esta creación matemática no se cumple demasiado bien para algunos casos exóticos, como son los líquidos de Fermi de una dimensión, para los que se utiliza el líquido de Tomonaga – Luttinger.

Física de Materiales. Fuerzas de van der Waals (I).

Cuando se estudian las inmensas redes tridimensionales que componen las moléculas de los materiales, una de las características más importantes son las fuerzas que entran en juego. Debido a la complejidad de los átomos, estas fuerzas o enlaces que les mantienen unidos pueden ser de varios tipos, que comúnmente se les llama iónico, covalente o metálico, pero a las generalmente más débiles se les agrupa en un mismo grupo, llamado fuerzas de van der Waals, y suelen hacer que las estructuras interaccionen.

Procesos sobre Materiales. Soldadura.

Desde que el ser humano se ha valido de los materiales presenta la naturaleza, no le ha quedado más remedio que inventarse formas de combinarlos, y a menudo aflora la necesidad de unirlos. La soldadura engloba la unión de materiales, aunque se suele especificar hacia los metales, aleaciones o polímeros termoplásticos (se pueden fundir y volver a solidificar sin cambiar el tipo de polímero).

Física de Materiales. Superconductividad (I).

Uno de los temas que más interesan a los físicos de materiales de hoy en día, ya que tiene preguntas sin respuesta y la previsión de grandes aplicaciones es la superconductividad. A principios del siglo XX ya se sabía que en los metales, al aumentar la temperatura, aumenta su resistividad (al contrario que en los semiconductores, no confundir con superconductores, en los que la resistividad disminuye al aumentar la temperatura). La superconductividad fue descubierta el siglo pasado por el holandés Heike Kamerlingh, que en 1911 vio que al enfriar mucho el mercurio, al llegar a tener 4 grados absolutos, su resistividad disminuía bruscamente a cero.

Aramidas (I).

A menudo, a algunas edades, se le suele dar el nombre del material más innovador que poseyeron, como las edades de los metales. Sin embargo, en el siglo XX no hay unanimidad, muchos materiales importantes han sido descubiertos y mejorados, entre ellos los semiconductores y los plásticos. Si ampliamos de plásticos a polímeros, y nos centramos en las fibras que se pueden obtener de ellos, nos encontramos con un importante grupo, las aramidas.

Propiedades de Materiales. Piezo / Piroelectricidad.

La piezoelectricidad es una propiedad de ciertos materiales que tiene que ver con su capacidad de conversión de energía (capacidad para generar trabajo). Si decidimos comprimir dichos materiales, éstos generarán un voltaje que puede producir corriente eléctrica. También a la inversa, si les aplicamos una diferencia de potencial, dichos materiales cambiarán sus dimensiones. Habrá a quienes esta propiedad les parezca una curiosidad física y a otros les sorprenderá gratamente, viendo un sinfín de posibilidades, la historia nos dice que la razón la tenían los segundos, aunque tardaron en demostrarlo.

Física de Materiales. Fonones (I).

Al escuchar o leer sobre los fonones, lo primero que a algunos se le viene a la cabeza es sonido. Esto se debe a que la palabra proviene del griego, y la verdad, uno no va tan descaminado. Porque si pensamos por encima qué es el sonido, vemos que se debe a la vibración del aire que estimula a nuestros oídos, y el cerebro ya se encarga del resto. Bien, pues si en vez de fijarnos en el aire nos dirigimos a sólidos cristalinos, es decir, sólidos con sus átomos muy ordenados periódicamente en las tres dimensiones, aparecen los fonones (en castellano la palabra cristal puede inducir a error, en ciencia significa orden y en el habla popular se refiere al vidrio, como el de las ventanas, que curiosamente está hecho de átomos desordenados).