¿Qué es un material activo?

Active Materials. Peter Fratzl, Michael Friedman, Karin Krauthausen, Wolfgang Schäffner (Eds.). Berlín, Boston: de Gruyter GmbH, 2021. ISBN 978-3-11-056206-4. DOI https://doi.org/10.1515/9783110562064

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¿Qué es un material activo? Este libro pretende redefinir la percepción de los materiales que responden a su entorno. A través de la teoría de la estructura y la funcionalidad de los materiales que se encuentran en la naturaleza, se identifica primero un enfoque científico de los materiales activos.
Las entrevistas con expertos de las ciencias naturales incluidas en este volumen desarrollan nuevas concepciones de la «materia activa» y los materiales activos en relación con una serie de objetos de investigación y desde la perspectiva de diferentes disciplinas científicas, como la biología, la física, la química y la ciencia de los materiales. Estas ideas se complementan con aportaciones sobre la actividad de la materia y los materiales procedentes de las humanidades y el campo del diseño.

• Analiza los mecanismos de los materiales activos y sus diversas conceptualizaciones en la ciencia de los materiales.
• Redefine las concepciones de los materiales activos mediante entrevistas con expertos de las ciencias naturales.
• Contextualiza, historiza y reflexiona sobre las diferentes nociones de materia/materiales y actividad a través de las aportaciones de las humanidades.
• Un enfoque altamente interdisciplinario de un tema de investigación de vanguardia, con contribuciones tanto de las ciencias como de las humanidades.

Materiales inteligentes basados en el carbono.

Charitidis, Constantinos A. , et al. Carbon-Based Smart Materials. DeGruyter, 2020. DOI: 10.1515/9783110479133 ISBN: 9783110479133

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La investigación en el campo de los materiales avanzados está impulsada significativamente por el desarrollo de materiales «inteligentes» que están diseñados para reaccionar con las condiciones ambientales y otros estímulos. Los materiales inteligentes que han atraído una atención considerable en los últimos años se han convertido en un campo esencial para tratar con la sociedad desafíos y problemas importantes de ingeniería en varios sectores como la energía y el consumo de agua, el reciclaje y la ingeniería.

El campo de los materiales avanzados se beneficia de la investigación interdisciplinar básica y aplicada en física, química, modelado matemático e ingeniería de materiales. Los desafíos técnicos relacionados con el desarrollo de materiales inteligentes adecuados y las estructuras inteligentes son aplicables en una amplia gama de campos, como los sensores, la espintrónica, los supercapacitores, las aplicaciones biomédicas (administración de drogas e hipertermia terapia), autocuración, memorias flexibles, tecnologías de construcción y otras tecnologías emergentes.

Los materiales basados en el carbono han recibido una gran atención para sustituir a otros materiales convencionales como una base prometedora para el desarrollo de nuevos materiales inteligentes debido a a su abundancia y bajo costo, estabilidad a altas temperaturas y resistencia a la corrosión, alta conductividad eléctrica y térmica y propiedades mecánicas mejoradas, particularmente en la escala microscópica y nanoscópica.
Este libro consiste en capítulos escritos por científicos e ingenieros expertos de la comunidad internacional de materiales basados en el carbono, que contribuye con una importante labor de investigación con énfasis en las aplicaciones avanzadas. Las contribuciones se centran en las aplicaciones de los materiales inteligentes basados en el carbono, así como en los procesos de funcionalización y modelización a múltiples escalas.

Biomineralización.

Biomineralization : From Molecular and Nano-structural Analyses to Environmental Science. Endo, Kazuyoshi ; Kogure, Toshihiro ; Nagasawa, Hiromichi (eds.). Springer Nature, 2018. DOI 10.1007/978-981-13-1002-7.

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En los últimos 45 años, la investigación sobre la biomineralización ha revelado detalles de las características de la nanoestructura de varios biominerales; el mecanismo de formación de esta nanoestructura, incluida la etapa inicial de cristalización; y la función de las matrices orgánicas en los biominerales, y estos conocimientos se han aplicado a las ciencias dentales, médicas, farmacéuticas, de los materiales, agrícolas y ambientales y a la paleontología. Como tal, la biomineralización es una importante esfera de investigación interdisciplinaria, y se esperan nuevos avances tanto en la investigación fundamental como en la aplicada.

Este libro recoge el acta del 14º Simposio Internacional sobre Biomineralización (BIOMIN XIV), celebrado en 2017 en Tsukuba.

Alteraciones inducidas por la acidificación del océano en los mecanismos de biomineralización.

Fitzer, Susan C. , et al. H2 Established and Emerging Techniques for Characterising the Formation, Structure and Performance of Calcified Structures under Ocean Acidification. EN: Oceanography and Marine Biology. Taylor & Francis, 2019. ISBN: 9780367134150.

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La acidificación oceánica (OA) es la disminución del pH del agua de mar y de los niveles de saturación de los minerales de carbonato de calcio (CaCO3) que ha suscitado preocupación por los organismos calcificadores como los corales, las ostras y los mejillones debido a los efectos adversos de la OA en su biomineralización, sus conchas y sus esqueletos.

Se han utilizado una serie de enfoques de biología celular, geoquímica y ciencia de los materiales para explorar la biomineralización. Estas técnicas han revelado que las respuestas a la acidificación del agua de mar pueden ser muy variables entre las especies, aunque los mecanismos subyacentes siguen en gran medida sin resolverse. Para evaluar los efectos de la OA mundial, los investigadores tendrán que aplicar una serie de instrumentos elaborados en todas las disciplinas, muchos de los cuales están surgiendo y todavía no se han utilizado en este contexto.

En el presente examen se esbozan las técnicas que podrían aplicarse para estudiar las alteraciones inducidas por la OA en los mecanismos de biomineralización y sus efectos finales en las conchas y los esqueletos. Ilustramos cómo caracterizar, cuantificar y vigilar el proceso de biomineralización en el contexto del cambio climático mundial y la OA. Destacamos los principios básicos, así como las ventajas y desventajas de las técnicas establecidas, emergentes y futuras para los investigadores de la OA. La combinación de estas técnicas permitirá adoptar un enfoque holístico y comprender mejor el posible impacto de la OA en la biomineralización y sus consecuencias para los calcificadores marinos y los ecosistemas asociados.

Tendencias de investigación en la ciencia de los materiales

Microstructure and Mechanical Properties of Structural Metals and Alloys. Andrey Belyakov (Ed.). MDPI. June 2019. https://doi.org/10.3390/books978-3-03897-506-9

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Los artículos recogidos en este número especial reflejan claramente las modernas tendencias de investigación en la ciencia de los materiales. Estos campos de atención específica son los aceros TWIP de alto contenido de mercurio, los aceros resistentes al calor de alto contenido de mercurio, las aleaciones de aluminio, los minerales de granulometría muy fina, incluidos los desarrollados por deformaciones plásticas severas, y las aleaciones de gran resistencia a la intemperie.

La mayor parte de los documentos recogidos se centran en los mecanismos de evolución de la microestructura y las propiedades mecánicas de los materiales metálicos sometidos a diversos tratamientos termomecánicos, de deformación o térmicos. Otra gran parte de los estudios está dirigida a la elaboración de diseños de aleaciones de aceros y aleaciones avanzadas. Los cambios en el contenido de fase, transformación y precipitación de partículas y su efecto sobre las propiedades también se presentan ampliamente en esta colección, incluyendo los cambios en la microestructura/propiedad causados por la irradiación.