Máquinas y mecanismos, etapas de desarrollo.

Estamos rodeados de máquinas y mecanismos, cualquiera de las actividades que realizamos a lo largo del día se relaciona de forma más o menos directa con máquinas. Al despertarnos, el reloj, muchos de ellos presentan engranajes. Al desayunar los cubiertos, máquinas sencillas basadas en la cuña o la palanca. Al ir al instituto, coches, motos, bicicletas... y así podíamos seguir hasta que nos acostamos.

Las maquinas y los mecanismos que utilizamos se han desarrollado en tres momentos a los largo de la historia. Desde el amanecer de la historia el hombre comenzó a utilizar una serie de máquinas y mecanismos. Los antiguos egipcios aunque no conocían la rueda y polea, conocían el plano inclinado, la palanca y el rodador de troncos; y con ellos construyeron pirámides y monumentos. La primera aparición de la rueda y la polea de eje ocurrió en Mesopotamia alrededor del 3.000 y 4.000 a.C.

Muchos de los diseños primitivos estuvieron dirigido hacia aplicaciones militares como catapultas, aparatos para escalar, etc. Uno de los grandes ingenieros de la edad antigua fue Arquimedes, es reconocido por haber diseñado innovadoras máquinas, incluyendo armas de asedio y el tornillo de Arquímedes, que lleva su nombre. Experimentos modernos han probado las afirmaciones de que Arquímedes llegó a diseñar máquinas capaces de sacar barcos enemigos del agua o prenderles fuego utilizando una serie de espejos

Un segundo momento en el desarrollo de las máquinas y los mecanismo fue la revolución industrial. Se trata de un periodo histórico comprendido entre la segunda mitad del siglo XVIII y principios del XIX, en el que Gran Bretaña en primer lugar, y el resto de Europa continental después, sufren un conjunto de transformaciones socioeconómicas, tecnológicas y culturales de extraordinaria importancia.

Las innovaciones tecnológicas más importantes de esta época fueron la máquina de vapor y la denominada Spinning Jenny, una potente máquina relacionada con la industria textil. Estas nuevas máquinas incrementaron la capacidad de producción, lo que generó importantes beneficios, muchos de los cuales se utilizaban para el desarrollo de nuevos modelos de maquinarias, que a su vez incrementaban la producción o facilitaban el transporte de las mercancias..., y con ello los beneficios que se volvían a invertir y así una y otra vez.

Aparecieron o se desarrollaron, los barcos de vapor, el ferrocarril, fueron creados la máquina de escribir (1874), el automóvil a gasolina (Karl Benz, 1885), el avión (Orville y Wilbur Wright, 1903), el teléfono (Alexander Graham Bell, 1876 ), el fonógrafo (Thomas Alva Edison, 1877), el tranvía eléctrico (1879), el gramófono ( Emile Berliner 1888), la locomotora eléctrica (1895), el cinematógrafo (Auguste y Louis Lumiére, 1895), la radio y la telegrafía sin hilos (Guillermo Marconi, 1895), y la televisión (John Logie Baird, 1926).

Hoy estamos inmersos en la tercera revolución, la revolución tecnológica. Los computadores, conectados a través de redes mundiales como Internet, los medios de comunicación interactivos, la realidad virtual y otros avances en el área de la informática son sus principales actores.

Esta revolución presenta tres frentes. El primero, la forma en la que se organiza el trabajo en las fábricas. Aparte de disminuir la cantidad de trabajadores, se exige ahora trabajadores con alta calificación.

El segundo, el desarrollo de la tecnología vinculada a la vida, la biotecnología, sea humana, sea de los animales y los vegetales. La industria farmacéutica de alta tecnología será una de las locomotoras de la economía. Además, la ingeniería genética aplicada a los alimentos está posibilitando grandes cosechas y nuevos productos. Algunos ejemplos: sandías sin simientes, tomates que duran mucho más tiempo, "fabricación" de frijoles ya no en el campo sino en laboratorios, etc.

El tercer frente, el desarrollo de nuevos materiales. Basta mirar a los coches modernos para ver cómo el plástico y la cerámica están sustituyendo los materiales tradicionales. Ya existen pruebas de motores de coches hechos con cerámica, y no con acero. Lo que significa bajada de precio y disminución de importancia económica de las materias primas tradicionales.



Deforestación y los certificados FSC

Uno de los grandes problemas de nuestro planeta es la deforestación, que lleva a la desaparición de los bosques. La vida en la Tierra depende de los bosques, ya que los bosques son fundamentales para mantener un clima estable almacenando grandes cantidades de carbono. Los bosques primarios, o bosques vírgenes, están desapareciendo rápidamente y de forma irreversible. El 80% de estos ecosistemas ya ha sido destruido o alterado y el 20% restante está amenazado por diversas causas: expansión agrícola y ganadera, tala ilegal, explotaciones petrolíferas, minería, construcción de embalses y carreteras, etc.

Los bosques regulan el régimen de lluvias y protegen al suelo de la erosión. Mediante la evapo-transpiración enormes volúmenes de agua pasan a la atmósfera a través de sus hojas, agua que tras un proceso de condensación dará lugar a las lluvias. Los bosques también contribuyen a proteger los suelos de la erosión, sus hojas y ramas amortiguan el impacto de la lluvia sobre el suelo y sus raíces sujetan los materiales impidiendo que sean arrastrados.

Por tanto, si se eliminan los árboles, la lluvia en la zona se verá afectada y se incrementará la erosión. La consecuencia final podría llegar a ser que esa zona de bosque con el paso del tiempo se convirtiera en un desierto.

¿Qué podemos hacer para defender los bosques?

Lo primero es identificar las causas de la deforestación en cada caso. La implantación de la Certificación Forestal (FSC) es un elemento que ayuda a esta defensa de los bosques. Se trata de un gran instrumento de mercado que garantiza y demuestra al consumidor que la madera o cualquier otro producto forestal (corcho, resinas...) procede de un bosque gestionado de manera responsable y sostenible.

Para la ONG Adena/WWF son muchos los agentes que pueden frenar la deforestación:

    * Consumidores: podemos buscar el sello FSC en los productos de madera que adquiramos e informar a los amigos sobre la problemática de los bosques y la importancia del consumo de productos FSC. Si se trata de madera sin certificar, podemos preguntar al comerciante si dispone de otro tipo de garantías que avalen que la madera procede de una gestión responsable.

    * Propietarios y gestores forestales: pueden implantar la certificación forestal FSC en su monte.

    * Empresas transformadoras: deben exigir a los proveedores productos procedentes de bosques certificados por el FSC.

    * Comercios: han de demandar a los proveedores productos etiquetados con el sello FSC. Si no se encuentra, deben al menos exigir pruebas de que la madera procede de un bosque explotado legalmente.

    * Arquitectos: deben requerir productos etiquetados con el sello FSC.

    * Ayuntamientos y organismos oficiales: han de promover la utilización de madera y productos FSC en la ejecución de las obras públicas. Además, pueden incentivar el consumo de productos ambiental y socialmente responsables entre la opinión pública, la industria y los comercios. También pueden lanzar campañas informativas sobre la destrucción de los bosques en el mundo y la importancia del consumo responsable de productos forestales.


Nuevos materiales para la construcción de edificios

El desarrollo de nuevos materiales y su aplicación en la construcción de viviendas permitirá el desarrollo de edificios con características asombrosas, con paredes y pisos que cambiarán de color conforme a la luz del sol, con muros que serán transparentes u opacos según sea de día o de noche, que podrán ser movidos con facilidad de un lugar a otro. Además, los nuevos materiales serán respetuosos con el medio ambiente y ayudarán a reducir el impacto que el sector de la construcción produce.

Los grandes avances que se están produciendo en campos diversos de la física, la química y la informática, están permitiendo el desarrollo de nuevos materiales.

Uno de los principales campos de trabajo es el de la nanotecnología .
La nanotecnología ya se aplica en la fabricación de vehículos y en la electrónica y ahora su uso está llegando a la construcción. Se están desarrollando películas protectoras para alargar la vida útil del cemento, la cerámica, los metal y la madera.

De esta forma se conseguirán materiales de construcción más resistentes: nuevos hormigones y aceros con mayor resistencia mecánica. En el hormigón, esto sería posible aplicando nanopartículas de dióxido de silicio (SiO2) y de dióxido de titanio (TiO2), así como el empleo de nanotubos de carbono. Los nanotubos, láminas de carbón que se cierran sobre sí mismos, son los materiales conocidos más resistentes, superando hasta en 100 veces al acero. Además, son excelentes conductores eléctricos, cientos de veces más eficientes que el cobre.

En la misma línea se busca que los materiales del hogar sean más duraderos,  resistentes al agua y a la corrosión y que tengan características especiales como la capacidad para repeler la electricidad estática.

Otro de los campos de investigación es el uso de polímeros con la propiedad de autorepararse o de permanecer limpios.

Uno de los ejemplos de las aplicaciones de la nanotecnología en la arquitectura, es una malla de microturbinas que se alimentan de energía solar obra del mexicano Agustín Otegui que se utiliza para cubrir edificios. Las turbinas contienen compuestos polarizados que dan lugar a reacciones químicas que generan energía cada vez que la turbina hace contacto con la estructura.

Aquí tienes un vídeo en el que se trata la nanotecnología.



Blog del Departamento de Tecnología

 
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