Os avances nos usos dos minerais obtidos da terra foron sempre empuxados pola investigación e a ciencia. Desde os primeiros pasos da metalurgia, cando os humanos descubriron as aliaxes de metais para obter bronce (cobre e estaño), aceiro (ferro e carbono) ou latón (cobre e zinc), ata os últimos descubrimentos en nanotecnoloxía, a base do progreso social e da evolución da especie humana foi os materiais inorgánicos obtidos do chan.
O uso combinado da ciencia e a enxeñería permite aos investigadores do século XXI converter minerais e rocas nos materiais requiridos pola sociedade. A química e física, así como as enxeñerías química, mecánica, civil e eléctrica ou medicina, bioloxía e ciencias ambientais adoitan empregar metais e minerais como base para os seus traballos.
A ciencia produciu espectaculares progresos no coñecemento e no desenvolvemento dos materiais nos últimos anos, pero o permanente desafío tecnolóxico require materiais cada vez máis sofisticados e especializados. Este é unha pequena mostra dos materiais tecnolóxicos baseados na minaría con aplicacións máis habituais en produtos de uso cotián.
1. Solid surface. Xeralmente, os materiais denominados desta maneira coñécense nos mercados polo nome das marcas rexistradas polas empresas que os producen: DuPont (Corian), LG (Hi-Macs), Samsung (Staron), Aristech Surfaces LLC (Avonite), Grupo Porcelanosa (Krion) ou Westag Getalit (Getacore). Trátase, xeralmente, dunha base de dous terzos de minerais naturais, principalmente hidróxido de aluminio (ATH) obtido da bauxita (mineral de aluminio), e unha parte de resina acrílica (tamén coñecida como polimetilmetacrilato ou PMMA), ou de poliéster. Estes materiais denominados solid surface e altamente tecnolóxicos, son empregados para moldear en dous ou tres dimensións lavabos, pratos de ducha e bañeiras, así como mostradores, mesas e superficies de fachadas ventiladas. Son termoformables, mecanizables e coloreables.
2. Cuarzo compacto ou cuarzo tecnolóxico. Trátase dun material composto por, aproximadamente, un 95% de cuarzo e un 5% de resinas, vidros e pigmentos. Mediante a aplicación dun proceso tecnolóxico denominado engineered stone compáctanse por vibrocompresión ao baleiro obtendo un material altamente resistente e de gran calidade decorativa. En España adóitase coñecer polas marcas dalgunhas das empresas que o producen como Cosentino (Silestone) e Compac, aínda que existen outros moitos fabricantes no mundo. Prodúcese en forma de táboas de distinto grosor e o seu uso habitual é como encimeras de cociña, chans e outras superficies planas.
3. Pedra sinterizada ou porcelánica. Nos últimos anos un pequeno número de empresas aplicou tecnoloxía para desenvolver un material 100% natural composto a base de tres minerais provenientes do vidro e o cuarzo, que outorgan estabilidade química; e óxidos naturais (que outorgan propiedades cromáticas). O seu proceso de fabricación, é primeiro a base de presión e, posteriormente, cocción durante dúas horas, que é o que fai que sexa unha superficie extremadamente compacta. Tres das marcas máis recoñecidas tanto a nivel nacional como internacional que fabrican encimeras porcelánicas son españolas. O investimento continuo en investigación e desenvolvemento fai que os produtos de Levantino (Techlam), Cosentino (Dekton) e TheSize (Neolith) sexan a día de hoxe os máis vendidos.
4. Lousa flexible. Na comarca de Valdeorras existe unha iniciativa para producir laxas de lousa flexible. Trátase de obter láminas de menos de medio milímetro de lousa natural e fixalas nun soporte flexible como fibra de vidro ou un polímero. Desta maneira pódese lograr unha curvatura adecuada para decoración para interiores, paredes e revestimentos de calquera tipo. Esta lousa flexible pódese obter de calquera lousa natural.
5. Fío de lousa. O Instituto de Cerámica de Galicia (ICG), dependente da Universidade de Santiago, ten a patente dun fío composto por residuos de lousa. Trátase de fibras vitrocerámicas continuas obtidas a partir de residuos da minería da lousa mediante un proceso de fundido a alta temperatura e un posterior fiado. Destacan pola súa alta temperatura de fusión, alta resistencia á tracción e baixo custo. As fibras poden tecerse fabricando cordas e teas para a súa aplicación en tecidos illantes, materiais ignífugos ou como reforzo en materiais compostos.
6. Nanopartículas de cobre. A nanotecnoloxía permite que o cobre, coas súas propiedades antibacterianas, sexa un material de base para innumerables investigacións centradas na saúde e a hixiene. Así en febreiro de 2021, un equipo de investigadores do Consello Superior de Investigacións Científicas (CSIC) desenvolveu un novo nanomaterial, constituído por nanopartículas de cobre, que inhibe as proteínas do coronavirus SARS-CoV-2, causante da COVID-19, e bloquea a súa propagación. O material é aplicable en recubrimento de máscaras cirúrxicas, en tecidos de protección de uso hospitalario, e en recubrimento de superficies de contacto, como varandas ou pomos no transporte público. Os investigadores están a estudar o seu desenvolvemento industrial para levalo ao mercado.
Estes materiais tecnolóxicos son só uns poucos exemplos das investigacións que chegaron a ser produtos ‘visibles’ e de uso cotián nos últimos anos.
Desenvolvéronse decenas de miles de materiais distintos con características especiais para satisfacer as necesidades da nosa moderna e complexa sociedade, trátase de metais, plásticos, vidros e fibras. Agora mesmo, os científicos están a buscar novos materiais para as tecnoloxías 5G; con aplicacións enerxéticas, para aumentar a eficiencia, baixar custos e almacenala; biomédicas; ambientais, para edificacións ecoeficientes, etc.
A sustentabilidade e a economía circular son, precisamente, un dos motores máis activos da investigación en materiais. En Galicia existen innumerables iniciativas para a posta en valor dos subproductos da industria como a Materioteca de Galicia, así como proxectos de I+D+i desenvolvidos por institutos tecnolóxicos e empresas.
