Una Historia Sobre La Evolución Humana Y Los Avances Tecnológicos

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nanomateriales papel materiales Una historia sobre la evolución humana y los avances tecnológicos

EXPOSICIÓN ONLINE EBOOK

Organiza: Producción audiovisual y entorno web: Coordinación: © LOS AUTORES Universidad de Burgos Gonzalo Andrés López © UNIVERSIDAD DE BURGOS Coordinación audiovisual: y Rodrigo Alonso Alcalde Colabora: David Serrano Fernández Edita: Fundación Española para la Ciencia Documentación: Servicio de Publicaciones e Imagen y la Tecnología (FECYT). Ministerio Vídeo: Adán Ruiz Román Institucional de Ciencia e Innovación. David Serrano Fernández y Gonzalo de Pedro Andrés UNIVERSIDAD DE BURGOS y Fernando Muñoz Cifuentes Edificio de Administración y Servicios Comisariado: Asesoría científica: C/ Don Juan de Austria, 1 Gonzalo Andrés López Realidad virtual: Prehistoria: Marta Navazo Ruiz 09001 BURGOS – ESPAÑA y Rodrigo Alonso Alcalde Samuel Arias Tejedor Piedra:Verónica Calderón Carpintero [email protected] y Ángel Rodríguez Saiz Coordinación: Guión y locución: Madera: Smara Gonçalves ISBN: Jordi Rovira Carballido Samuel Pérez Gutiérrez Metales: Jesús Manuel Alegre Calderón 978-84-16283-95-8 (edición impresa) y Pedro Miguel Bravo Díez 978-84-16283-96-5 (ebook) Comité científico: Diseño web: Textiles: Juan José Martín García Prehistoria: Marta Navazo Ruiz David Serrano Fernández y Óscar Raúl Melgosa Oter Depósito Legal Piedra:Verónica Calderón Carpintero y Sonia Hurtado Manso Papel: Luis Santos y Ganges BU.-119-2020 y Ángel Rodríguez Saiz y Sonia Serna Serna Madera: Smara Gonçalves Administración y gestión: Vidrio: Pilar Alonso Abad Andrés López, G. y Alonso Alcalde, R. Metales: Jesús Manuel Alegre Calderón María Isabel Soto Muñoz Plásticos: José Miguel García Pérez, (Coords.) 2020: Materiales. Una historia y Pedro Miguel Bravo Díez Zulema Arenas Congosto José Antonio Reglero Ruiz sobre la evolución humana y los avances Textiles: Juan José Martín García y Miriam Trigo López tecnológicos. Ed. Universidad de Burgos, y Óscar Raúl Melgosa Oter Identidad gráfica: Nanomateriales: Álvaro Colina Santamaría Burgos, 147 p. Papel: Luis Santos y Ganges Marta de Martola Y Aránzazu Heras Vidaurre y Sonia Serna Serna Vidrio: Pilar Alonso Abad Comunicación y difusión: Diseño y maquetación: Plásticos: José Miguel García Pérez, Unidad de Cultura Científica Marta de Martola José Antonio Reglero Ruiz de la Universidad de Burgos y Miriam Trigo López Colabora: Nanomateriales: Álvaro Colina Santamaría Fundación Española para la Ciencia y la Y Aránzazu Heras Vidaurre Tecnología (FECYT). Ministerio de Ciencia e Innovación. Documentación: Adán Ruiz Román y Gonzalo de Pedro Andrés

Organiza y promueve: Con la colaboración de: CRÉDITOS IMÁGENES Pp. 82. Vidrieras de la Sainte Chapelle de Koldo Iglesias Pardo. CC BY-SA 4.0, https://commons. Las imágenes utilizadas pertenecen a los siguientes repositorios de utilidad pública: Alamy, wikimedia.org/w/index.php?curid=66292929 Archive.org, Creative Commons Search, Envato Elements, Flickr, Foter, Free Images, Freepik, Getty Pp. 84. Obra de Dominick Labino de Gloverpark. CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/ Images, Gratisography, Lifeofpix, Mmt Stock, Pexels, PhotoGen, Picography, Pinterest, Pixabay, index.php?curid=17351149 Public Domain Pictures, RGB Stock, Splitshire, SStocksnap, Startupstockphotos, Stockvault, Pp. 84. Retrorreflector láser de la Luna de NASA - NASA Apollo Archive, https://commons. Stokpik, Superfamous, Unplash y Videoblocks wikimedia.org/w/index.php?curid=719521 Pp. 86. Vidrio soplado, obra de Pearson Scott Foresman. https://commons.wikimedia.org/wiki/ File:Blowpipe_(PSF).jpg.

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Tabula Rogeriana realizada por Muhammad al-Idrisi en 1154 de Konrad Miller’s collage php?curid=1051303 of the Bodleian MS. Pococke 375 or possibly another based on the French National Library’s MS. Pp. 10. No machine-readable source provided. Own work assumed (based on copyright claims). Arabe 2221. https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3134727 CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1028318 Pp. 99. Incunable conservado por la Biblioteca Histórica de la Universidad Complutense de Madrid Pp.10: Artesonado de la Alhambra de José Luis Filpo Cabana. CC BY 4.0, https://commons. de Alfonso del Puerto y Bartolomé Segura en Sevilla de 1480 https://biblioteca.ucm.es/historica/ wikimedia.org/w/index.php?curid=59942396 fasciculus-temporum. CC0 Pag. 11. Tullia Ritti, Klaus Grewe, Paul Kessener. 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Impresora 3D Prusa i3 MK2 de Josef Prusa https://commons.wikimedia.org/w/index. wikimedia.org/wiki/File:Library_of_the_Universtity_of_Coimbra.jpg php?curid=49410013 Pp.20. Las señoritas de Avignon de Pablo Picasso. Museum of Modern Art, New York, PD-US, Plásticos https://en.wikipedia.org/w/index.php?curid=547064 Pp. 118. Hermann Staudinger de Fr. Schmelhaus / ETH Zürich - ETH-Bibliothek Zürich, Bildarchiv. CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8098399 Piedra Pp. 120. Avion de Boeing_787-8_maiden_flight_overhead.jpg. CC BY-SA 3.0, https://commons. Pp. 31. Presa de las Tres Gargantas. CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index. wikimedia.org/w/index.php?curid=10566631 php?curid=206094 Pp. 31. Palm Islands by Google Earth. Nanomateriales Pp. 38. Carretera Panamericana de Angelica Jacobi CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/ Pp. 134. Cerámica esmaltada del siglo XIII del Brooklyn Museum, Gift of the Ernest Erickson wiki/File:Panamericana_Atacama_Peru.JPG Foundation, Inc., 86.227.16. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bowl_of_Reflections,_ early_13th_century_(cropped).jpg. Metales Pp. 134. Cuchillo de acero de Damasco. CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index. Pp. 45. Cueva de Shanidar de JosephV. CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index. php?curid=1386837 php?curid=1445491 Pp. 136. Muestra de puntos cuanticos de Antipoff - Photo taken on 28.11.2012, edited in Photoshop Pp. 46. Heracles del Vaticano. CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index. last time on 29.06.2013. Previously published: http://www.plasmachem.com/shop/en/226-zncdses- php?curid=74015872 alloyed-quantum-dots, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=26950552 Pp. 46. Reja de la Catedral de Pamplona de Yiorsito. CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia. Pp. 137. Ashby, M. F. et alli (2009). 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Avión nanomateriales de University of Central Lancashire https://www.uclan.ac.uk/news/ another-aerospace-world-first.php Textiles Pp. 135.Logo de la Tokyo University of Science https://en.wikipedia.org/w/index. Pp. 62. Estatua de personaje vestido con una toga de I, Sailko. CC BY-SA 3.0, https://commons. php?curid=51710271 wikimedia.org/w/index.php?curid=9945502 Pp. 142. Richard Feynman de Nobel Foundation. https://en.wikipedia.org/wiki/File:Richard_ Feynman_Nobel.jpg#file Vidrio Pp. 80. Silicio de Manuel Almagro Rivas. CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index. php?curid=38694529

3 materiales Una historia sobre la evolución humana y los avances tecnológicos

ateriales que han cambiado nuestra vida; técnicas, procedimientos y tecnologías que nos han hecho resolver nuestros problemas cotidianos. La vinculación Mdel ser humano con la obtención, manipulación y transforma- ción de materiales para construir soluciones a sus necesidades ha marcado las diferentes etapas de la humanidad. En cada momento de la historia, hemos necesitado protegernos, alimentarnos o vestirnos para cubrir nuestras necesidades bá- sicas. Nuestra inquietud por mejorar y crecer nos ha llevado a crear, a construir, a fabricar multitud de herramientas, ingenios y máquinas que han formado un nuevo mundo a nuestro alrededor. Hemos aprendido a transportar líquidos y objetos, a desplazarnos a distintas velocidades, a viajar y, como parte Tradicionalmente, nuestra búsqueda se centró en los recur- de la comunidad en la que nos hemos desarrollado, siempre sos naturales, utilizando la piedra, la madera y los metales hemos mantenido nuestras formas de comunicación como como base de nuestras intervenciones. En ese mismo camino, vínculo entre nosotros. Evolucionando como grupo, como so- desde nuestros orígenes, buscamos importantes soluciones ciedad, hemos recurrido a muy diversos materiales mediante técnicas mediante el uso de la cerámica y el vidrio; y gene- los que hemos desarrollado nuestro modo de ocupación de ramos novedosos resultados con los productos textiles y con los diferentes ecosistemas de la Tierra. Gracias a nuestro inge- el papel, esencial para nuestra comunicación. Hemos progre- nio, nuestra inteligencia y nuestro grado de socialización nos sado en el manejo de todos estos materiales durante más de hemos ido adaptando a las circunstancias en cada momento dos millones de años hasta que nuestra propia evolución en para desarrollar un notable progreso en nuestras metodolo- el planeta nos ha llevado a buscar nuevas posibilidades. En gías, creando nuevas soluciones técnicas acordes a las nue- el último siglo hemos iniciado un nuevo camino mediante la vas necesidades de cada etapa. generación de materiales elaborados y compuestos, no ex- clusivamente vinculados al origen natural. Los polímeros artificiales, esencialmente los plásticos, y un amplio conjunto de nanomateriales hasta ahora desconocidos han iniciado una nueva era para nuestra especie. Este libro realiza un recorrido por este apasionante viaje: el camino que ha llevado al ser humano a construir la historia de su evolución mediante el uso de nuevas tecnologías aplicadas al progreso en el manejo de los materiales.

4 6 madera

24 piedra

42 metales

58 textil

76 vidrio

93 papel

113 plásticos

131 nanomateriales 6 as ramas de los árboles fueron los elementos más anti- res y transformó nuestros sistemas de alimentación y conser- guos manejados y manipulados por el ser humano para vación de alimentos. su supervivencia. Por su abundancia, accesibilidad y Lfácil manejo, la madera ha sido un elemento clave en nuestra Pero más allá de la Prehistoria, se han atestiguado igualmen- evolución y se ha identificado, junto con la piedra, como uno te evidencias de la utilización que todas las sociedades han de los materiales esenciales. De hecho, su etimología deriva hecho de la madera. Su uso ha sido una constante en el del vocablo latino “materia”. La madera se encuentra en la desarrollo de técnicas y aplicaciones a lo largo de la historia. naturaleza en forma de cuerpo leñoso en árboles y arbustos, Las primeras ruedas macizas se fabricaron con madera; los con una estructura polimérica de fibra de celulosa en forma fenicios ya utilizaban este material en sus embarcaciones; las de tubo, acompañada de otras sustancias también aprove- murallas y las grandes construcciones medievales se levan- chables, como las resinas, los aceites, los taninos o diversos taron basándose en soportes de madera y ha sido la base azúcares. de la construcción de todo tipo de edificios durante siglos. Lo cierto es que se ha utilizado como material esencial para La producción de herramientas, útiles y armas marcó el la fabricación de instrumentos, armas, empalizadas, cons- comienzo de su utilidad para los primeros homínidos, pero trucciones, viviendas, carros, embarcaciones. envases, mo- pronto descubrimos su capacidad de combustión y fuimos biliario, objetos decorativos, obras de arte o instrumentos capaces de aplicar este material para controlar y producir musicales. Igualmente, sus resinas han sido el componen- el fuego. El uso de la madera como combustible marcó una te esencial de adhesivos y aditivos para la fabricación de etapa clave en nuestros orígenes, ya que mediante el fuego pegamentos, pigmentos, disolventes, fármacos, perfumes, se superó el ritmo natural marcado por la luz solar, aumen- alquitrán y pez. Y más aún, a partir de su uso para estos tando las horas de convivencia. La madera ejerció de algún compuestos, la madera ha abierto la puerta a nuevos ma- modo como material determinante para la cohesión social. El teriales moldeables y fáciles de producir, creando nuevos fuego incrementó las relaciones entre los individuos, mejoró compuestos a partir de sus polímeros. los sistemas de protección frente a los grandes depredado-

7 propiedades características

Dureza La madera presenta resistencia a la penetración de objetos (tornillos, clavos, etc.) y a ser rayada.

Densidad La madera es menos densa que el agua por eso flota. 0,3 g/cm3 – 0,9 g/cm3.

Aislante La madera seca es un buen aislante eléctrico y térmico. Es un buen combustible pero la capa exterior carbonizada ralentiza la propagación del fuego en el interior de la madera.

Conductor acústico Buen transmisor sonoro. A 0oC el sonido viaja por el aire a una velocidad de 334 m/s y por la madera de roble a 3850 m/s.

Porosidad La madera es capaz de absorber o desprender líquidos o gases.

Higroscopicidad Es la capacidad de absorber y exhalar la humedad. Los cambios de humedad hinchan y contraen la madera provocando que se deforme. Pero es una característica adecuada como regulador de la humedad ambiental.

Resistencia mecánica Buena resistencia mecánica a la tracción, compresión y flexión.

Tenacidad Capacidad para absorber la energía de un golpe. La madera posee una gran tenacidad por eso se utiliza en los mangos de las herramientas.

Hendibilidad Alta al partirse en la dirección de sus fibras y vetas.

Color Gran variedad cromática y de avetado.

Anisótropa Distinto comportamiento físico según la dirección de la veta.

8 Dibujo de Wilbur F. Gordy de 1913 de una casa típica iroquesa. Tradicionalmente estos nativos norteamericanos construían sus edificaciones con madera y eran conocidos como Palafitos “haudenosaunee”, gente de la Rueda casa larga en lenguas iroquesa. En las zonas pantanosas de los La rueda maciza de madera Alpes, hace 7.000 años, apa- apareció en el 5.500 a.C. en recieron los palafitos: viviendas Mesopotamia. Pese a que A lo largo del tiempo A realizadas sobre pilares o no existen aún evidencias estacas de madera construidas arqueológicas, se cree que las en zonas de aguas tranquilas primeras ruedas aparecieron Prehistoria o pantanosas y en localidades 2.500 años antes en Sumeria, Boomerang o lanza costeras. La virtud de esta como una lenta evolución de pequeña arrojadiza edificación es la de mantener el la combinación del rodillo y descubierta en el nivel suelo de la vivienda o almacén el trineo. Fueron los egipcios de 300.000 años del alejado del agua y sus efectos. quienes incorporaron posterior- yacimiento Schöningen El mayor hito de esta expresión mente los radios, favoreciendo (Alemania). constructiva sería el origen de su aligeramiento la ciudad de Venecia, susten- tada gracias a un sistema de pilotes, grandes pilares de 3 m de largo y 0,5 m de diámetro que se clavaban en el cieno para crear grandes estructuras protourbanas. 1.500.000 años 500.000 años 6.000 años

Arado Primeros fuegos Lanzas y jabalinas Arco de madera El arado con reja de madera se Las evidencias más antiguas En Schöningen (Alemania) se El primer fragmento de arco descubrió en el Antiguo Egipto de uso de fuego datan de hace han documentado ocho jabali- de madera que fue hallado es hace 6.000 años, aunque el un millón y medio de años en nas de abeto y pino fabricadas el de Mannheim-Vogelstang origen de esta tecnología está los yacimientos africanos de por preneandertales hace (Alemania). Tiene una antigüe- en Oriente Medio, obra de las Chesowanja y Koobi Fora (am- 400.000 años. Estas tienen una dad de 17.600 años, 110 cm y primeras civilizaciones que bos en Kenia). En el primero se longitud entre 182 y 250 cm y en uno de sus extremos posee ocuparon los territorios entre el encontraron más de 40 frag- un diámetro que varía de los una muesca para encajar la Tigris y el Éufrates. En un prin- mentos de arcilla rubefactada 3 a los 5 cm. Fueron utilizados cuerda tensada. Los restos cipio la fuerza de arrastre era asociada a la industria y fauna para caza intensiva de mamífe- más antiguos de flecha que se ejercida por seres humanos. del Homo ergaster. ros, ya que se han encontrado han encontrado son las flechas Los primeros ejemplos de uti- más de 16.000 huesos de de Stellmoor, de 12.000 años lización de animales datan del animales, el 90% de equinos y de antigüedad, localizadas en año 3.000 a.C. y se relacionan el resto de ciervo rojo y bisonte una zona cercana a Hamburgo. con bueyes. europeo.

Detalle de decorativo de una cerámica griega de hacia el 530 a.C. donde se representa la utilización de un arado de madera. 9

Velas y madera El Islam y los artesonados Los vikingos asimilaron la na- Con la consolidación de vegación de vela a finales del Al-Andalus como califato siglo VI, permitiéndoles realizar independiente (929 - 1010), el trayectos más largos y a mayor desarrollo científico y mate- velocidad, pero no abando- mático permitió aplicar al arte naron el remo como fuerza la elaboración de complejas propulsora. Se convirtieron en figuras poligonales. En el los mejores navegantes de la Islam, la geometría expresa la Alta Edad Media, adentrándose unidad y orden del universo A lo largo del tiempo A por el Mediterráneo hasta el Im- como creación de Alá. Esta perio Bizantino y en mar abierto disciplina artística alcanza la hasta Islandia, Groenlandia y perfección estilística aplicada

Edad Media zonas cercanas a Canadá. La a los artesonados de madera, versatilidad de sus naves de cuya máxima expresión es la madera les permitió remontar Alhambra de Granada. Edad Antigua ríos para atacar ciudades de interior, como Sevilla en el 884 o París un año después. Los drakkar y los snekkar, naves largas y estrechas de poco peso y calado, les hicieron ser la potencia militar y comercial de la época. año 800 a.c. año 800

Los fenicios Las barricas Los tablones romanos

Las grandes civilizaciones El Imperio Romano asimiló los El comercio de madera a larga occidentales basaron su poder toneles de madera como enva- distancia fue una constante en la conquista del Medite- se principal tras la conquista en el Imperio Romano. La rráneo y sus costas como eje de la Galia, en el 58 a.C. Los necesidad de obtener grandes vertebrador de sus imperios, galos usaban esta técnica para tablones para la construcción utilizando embarcaciones cons- la conservación de cerveza y o la fabricación de barcos y truidas con madera. Desde los fabricaban humedeciendo, carros, motivó la búsqueda antes del nacimiento de los doblando y calentando las ta- de bosques para obtener este grandes imperios de Grecia, blas al fuego, la misma técnica tipo de elementos de más de Roma y el Califato Omeya, los que usaban para fabricación 300 cm de largo. El estudio Relieve asirio de un birreme fenicios dominaban el Mar Me- naval. Tras este descubrimien- de un pórtico en los jardines fenicio del siglo VII a.C. Este diterráneo. Eran una potencia to, el Imperio Romano aban- de la vía Suavia de Roma ha tipo de embarcaciones estaban militar y comercial gracias al donó las ánforas y comenzó demostrado que para su cons- destinadas para la guerra y dominio naval que les permitió a utilizar barricas por sus trucción se utilizaron tablones en ella se habilitaban dos llegar más allá del Estrecho de ventajas para el transporte: no provenientes de bosques cen- filas de remeros, una por cada Gibraltar. Entre los siglos IX y se rompían y se podían llevar troeuropeos situados a más de costado. El grabado representa rodando. Además, se percata- 1.700 km. la huida del rey Luli de Sidón VIII a.C. fundaron en la Penín- en el ataque de Sargón II de sula Ibérica varias ciudades, ron de que el vino almacenado Asiria a la ciudad. entre las que destacan Gádir y en los toneles contaba con Cartago Nova, actuales Cádiz y nuevos aromas procedentes Cartagena. del tostado de la madera, descubriendo una técnica de maduración del vino que ha llegado hasta nuestros días. Artesonado de madera de la Alhambra de Granada. 10 El agua y el aserrado

En el siglo XIII se comenzó a utilizar la energía hidráulica para el trabajo maderero. El uso de la sierra hidráulica fue impulsado por el desarrollo de las grandes construcciones como catedrales y palacios, que exigen un gran número

A lo largo del tiempo A de grúas, andamios y otros elementos auxiliares fabricados con madera. Ese aumento en La carabela Primer desembarco de la producción de herramientas Cristóbal Colón en América exigió una mayor velocidad de La Escuela de Navegación por- de Puebla y Tolín (1862). Edad Media aserrado que hasta el momento tuguesa de Sagres fundada por El cuadro depositado en el solo pudo ofrecer el agua. El Enrique el Navegante inventó Museo del Prado, representa primer plano de este tipo de la carabela en el siglo XV. Este la llegada de la expedición sierra data de 1230, hecho por colombina a Guanahaní el barco de madera perfeccio- 12 de octubre de 1492. el arquitecto francés Villard de nó el diseño de los drakkars Honnecourt. vikingos y permitió atravesar los grandes océanos, aleján- dose de la costa. Su desarrollo permitió grandes viajes como los de Cristóbal Colón a América. año 1000 año 1400 año 1500

La guerra y la madera La madera y el lujo El catolicismo y los retablos Durante la plena Edad Media, A finales de la Edad Media, la Los retablos de madera de las del 1000 al 1250, se gene- producción gremial, el comer- iglesias católicas fueron los ralizaron las empalizadas de cio y las artes adquirieron un elementos más relevantes en la madera y las grandes armas gran esplendor. La producción decoración interior de templos de guerra como catapultas, artística laica se fue haciendo y catedrales en el siglo XVI. mangoneles, trabuquetes tan importante como la religio- Fue una expresión artística con y balistas típicas de las sa, produciendo muebles de mucha profusión en la Penín- guerras feudales. Arquitectó exquisita fábrica: camas, cofres sula Ibérica que dio el salto al nicamente, se evolucionaron y arcas, sillares, mesas, sillas, otro lado del Océano Atlántico, las cimbras romanas, las pie- puertas y ventanas. El siglo a las colonias hispanas y por- zas de madera que sujetan XIV se distinguió por el lujo de tuguesas. Actualmente, no solo arcos y bóvedas durante el estos elementos fabricados conservan su valor estético y proceso de construcción. con madera, que viajaron por espiritual, sino que son símbo- toda Europa, expandiendo e los de identidad local. intercambiando estilos.

La balista o ballista es una arma de asedio que lanzaba un proyectil, generalmente una piedra y podía alcanzar distancias de más de cien metros. Fue utilizada en Europa desde la antigüedad hasta la llegada del cañón en el siglo XV. Su mecanismo de funcionamiento es similar Retablo mayor de la Catedral de al de una ballesta pero como un mayor tamaño. Burgos del siglo XVI. 11 San Bruno tallado La madera laminada en 1634 por Juan Martínez Montañés A partir de la Revolución (1568 -1649) en la Industrial se experimenta con iglesia del Monasterio la madera para desarrollar de la Cartuja Santa nuevas cualidades y formas, María de las Cuevas (Sevilla). como la madera laminada de Friedrich Otto Meter, germen de los tableros de contrachapado desde 1890. La empresa Otto Hetzer, fundada por sus A lo largo del tiempo A tres hijos, dio a conocer los avances de este material en la Exposición Mundial de 1910 en Bruselas, donde recibió dos premios. El primer país donde triunfó este producto fue Suiza, donde en 1920 existían más de 200 edificios con viga o arcos Edad Moderna de tipo Hetzer. En la actualidad los laminados y el parquet son los elementos más comunes en los suelos de las casas. El término parquet empezó a utilizarse durante el reinado de Luis XIV de Francia (1643-1715), cuando se construye el castillo Vaux-le-Vicomte, revestido de un parquet en diagonal hecho de paneles de roble. año 1600 año 1800 año 1850

El Barroco Celuloide y celulosa por John W. Hyatt en 1868 y su y la talla en madera aplicación como película foto- La invención del celuloide a gráfica fue obra de Hannibal Las características plásticas partir de una solución alcohó- W. Goodwin, quien en 1887 lo de la madera permitieron que lica de nitrato de celulosa, el utilizó con ese propósito por la escultura barroca del siglo principal polímero que forma la primera vez. Dos años des- XVII, conocido como el Siglo madera, dio lugar a la primera pués, Eastman Kodak patentó de Oro español, alcanzase las sustancia moldeable antes de la película con emulsión foto- más altas cotas de realismo endurecer, hito humano único gráfica, sobre la que se asentó conocidas hasta la fecha. Hubo desde la primera fundición de su empresa hasta principios dos grandes escuelas escultó- los metales. Fue descubierto del siglo XXI. ricas que destacaron sobre las demás: la Castellana, con Gre- gorio Fernández (1576-1636) James Cook (1728-1779) fue un El descubrimiento de Oceanía como máximo exponente y la navegante, explorador, cartógrafo Sevillana, con Juan Martínez de la Marina Real Británica La madera asociada al Montañés (1568-1649) al frente. que destacó por sus viajes por desarrollo naval permitió a los el Océano Pacífico. Durante holandeses llegar a Oceanía estas expediciones científicas en 1606, lugar al que llamaron financiadas por la Royal Society se elaboraron cartografías de Australis Incognita, la tierra Australia, Nueva Zelanda y Hawai. desconocida del sur. En 1770, el capitán inglés James Cook cartografió toda la costa este de Australia y la llamó Nueva Gales del Sur. 12 El trabajo forestal En Hong Kong siguen utilizándose Madera en la actualidad la milenaria y otros materiales Las trituradoras forestales técnica del taap pang o andamios permiten desde el siglo XX el de bambú. El rápido crecimiento En el siglo XXI, la madera se del bambú y su facilidad de aprovechamiento del exce- sustitución ha motivado que esta combina con otros materia- dente de tala en los montes madera continúe utilizándose les para generar composites para la regeneración de los como material de construcción -resinas y materiales sintéticos espacios naturales de manera sostenible en edificios de grandes más ecológicos- que permiten sostenible, ayudando además dimensiones. su utilización en impresoras 3D. en la prevención de incendios Por primera vez en su historia, A lo largo del tiempo A forestales. El trabajo forestal la madera pasa de ser escul- a nivel extractivo genera en pida y cortada a extrusionada España 111,8 millones de y modelada en filamentos de euros actualmente. La activi- madera. dad primaria en el medio rural dedicada al sector silvícola y forestal ha aumentado un 11% con respecto al año anterior.

Edad Contemporánea año 1950 año 2000

Andamios de bambú El pellet

En el continente asiático, hoy Tras el Crac del 29, Estados día siguen utilizándose anda- Unidos se sumió en una pro- Pinos todo en Castilla y León, donde mios de bambú, llamados taap funda recesión económica. Fue resineros se han superado las 12.000 pang, para grandes obras por entonces cuando una serrería toneladas anuales. Se trata de su flexibilidad, precio y rapidez de pino de Idaho inventó una En 1961 España llegó a produ- un sector en alza porque las en el montaje. Solo en Hong forma de reciclaje de serrín y cir 55.000 toneladas de resina, políticas europeas están poten- Kong hay más de 1.700 anda- restos de poda en bloques de lo que supuso el 10% de la pro- ciando la resina como produc- mios de bambú, formados por serrín prensado, del tamaño ducción mundial. Actualmente, ción sostenible frente a otras más de 5 millones de esquejes de un tronco mediano, de 20 la obtención de este material sustancias similares derivadas que alcanzan los 8 metros. Se a 30 cm de diámetro. Salió al se está recuperando, sobre del petróleo. siguen utilizando porque son mercado con el nombre de flexibles, permiten crear piezas Presto-log. Con el tiempo, se de cualquier tamaño y mon- fueron creando formatos de tarse muy rápidamente: con biocombustible más pequeños, obreros experimentados, se siendo el más conocido el pueden colocar 20.000 metros pellet, uno de los combusti- cuadrados de andamio en un bles caloríficos domésti- día. cos más utilizados por La resina sirve como recubrimiento su sostenibilidad natural de los árboles frente a los y bajo coste. En insectos y otros patógenos. Se 2018, en España se utiliza actualmente para producir consumieron 600.000 barnices, adhesivos y aditivos toneladas de pellets. alimenticios. 13 Si supiera que el mundo se acabara mañana, yo, hoy todavía, plantaría un árbol. Martin Luther King Jr. Premio Nobel de la Paz en 1964

14 1 Composición, características y tipos

60.000Especies de árboles, cada una con un tipo de madera diferente.

La madera es un material natural que aparece en forma de TIPOS DE MADERA troncos y ramas de árboles, por lo que es de fácil su obten- ción y manipulación. Puede ser trabajado tal cual, eliminando material para darle la forma buscada o transformándolo en blanda derivados mediante la utilización de sus resinas, cortezas y - Arboles de crecimiento rápido. otros elementos. Es un compuesto higroscópico que reaccio- - Fáciles de trabajar - Olmos, álamos, pinos, na a las variaciones de humedad de su entorno, alterando su cipreses y cedros volumen.

La madera está hecha de fibras de celulosa, el biopolímero natural más abundante de la corteza terrestre. Gracias a su dura - Más resistentes y costosas utilización, los humanos hemos creado numerosos derivados, - Arboles de crecimiento lento así como de las otras sustancias que la acompañan, como al- - Difíciles de trabajar - Caoba, roble, nogal, midones, aceites y resinas y sus derivados, como el aguarrás olivo, cerezo o fresno. o la trementina.

Por su dureza y su densidad, es buen aislante térmico y eléc- trico, así como un gran conductor acústico.

Existen tantos tipos de madera como especies de árboles (más de 60.000), no todas aprovechables, se clasifican habitualmente en blandas o tempranas y duras, también llamadas tardías.

- Las blandas proceden de árboles de crecimiento rápido, perennes y coníferas, como olmos, álamos, pinos, cipreses y cedros. Son más fáciles de trabajar.

- Las duras son aún más resistentes y costosas, puesto que se obtienen de árboles de crecimiento más lento y son más difíciles de trabajar por su exterior irregular. Entre ellas destacan las maderas de caoba, roble, nogal, olivo, cerezo o

fresno. madera blanda pino madera dura nogal 15 2 El fuego como fuente de luz y calor. Alimentos, fundiciones y dioses Huehuetéotl Que significa“dios-viejo” es el nombre con el que se conoce genéricamente a la divinidad del fuego en las antiguas culturas mesoamericanas. Se le representaba como un anciano arrugado, barbado, desdentado, encorvado y con un enorme brasero sobre sus espaldas.

La combustión de la madera - a partir de los 300º- produce El fuego es uno de los cuatro elementos que, según la tradi- fuego con calor y luz. Es uno de los elementos más utilizados ción occidental, forman los principios básicos de la materia por los humanos desde hace más de un millón de años. Gra- junto con el agua, la tierra y el aire. Esta creencia presocrática cias a la madera, los seres humanos superamos los ritmos perduró hasta el Renacimiento y se la considera predecesora naturales de luz y temperatura: fuimos capaces de crear luz de los estados de la materia y el concepto de combustión. En Temperatura a partir de la 300ºcual la en la noche, calor en el frío y modificar los alimentos, para me- la cultura china, esta idea perdura en su medicina tradicional, combustión de la madera produce fuego con jorar su consumo o su conservación. También se utilizó como con el agua, la tierra, el fuego, el metal y la madera como calor y luz visibles. protección contra los depredadores. No ha perdurado ningún elementos básicos. grupo humano en la historia que desconociera el uso del fuego y cómo producirlo. Según la tradición greco romana, el dios Hefesto (Vulcano en latín) era el dios del fuego, que había sido retirado por La cocción de la carne elevando su temperatura en el fuego, Zeus (Júpiter) a los humanos como castigo y recuperado facilita su ingesta y la absorción de proteínas, facilitando su di- por Prometeo, el titán protector de la civilización humana. En gestión. Además, elimina parásitos y bacterias. El ahumado es Roma, existía el flamen, el sacerdote romano encargado de una técnica de conservación de los alimentos cárnicos. Para encender el fuego sagrado del altar y uno de los de mayor ello se debe exponer la carne a una combustión sin llama uti- prestigio. lizando madera poco resinosas. Un producto ahumado puede perdurar hasta dos meses de media, aunque hay alimentos Gracias al fuego, el ser humano ha podido fundir metales, como la langosta que llegan hasta el año de conservación. crear cerámica y vidrio y elaborar los plásticos. 16 3 Las herramientas y útiles

vino Las barricas de roble aportan una maduración en la que el contenido se beneficia del continente, por sus propiedades organolépticas, perceptibles por los sentidos.

La madera forma parte de la gran mayoría de las herramientas y la madera y los vegetales fueron clave en este desarrollo que ha usado la humanidad a lo largo de su historia. Nuestra tecnológico. El tejido sistemático de nuevos materiales como relación con este material surge hace más de dos millones de el esparto o el miembre dio origen a la cestería y motivó la años cuando los primeros Homo se ayudarón de ramas para aparición de los primeros tejidos y teleares. sus actividades vitales. El estudio y la comprensión de las características de cada Los primeros útiles de madera tuvieron el objetivo de conse- tipo de madera aportaron a nuestros antepasados una visión guir mayor fuerza, alcanzar mayores distancias para la caza o óptima de su funcionalidad. En el terreno de la viticultura hay acceder a lugares limitados por el mismo físico humano. Los una evidente muestra de ello. En la producción del vino, avances tecnológicos nos permitieron obtener mejores capaci- desde sus orígenes, la madera está presente en las herra- tenacidad Es la capacidad que tiene un dades, adaptándonos al entorno con estrategias de otros ani- mientas del proceso productivo como el prensado. Para su cuerpo para absolver la energía males. conservación, se eligieron barricas de roble, que aportan de un golpe. La madera presenta una maduración en la que el contenido se beneficia del con- una gran tenacidad por este motivo desde la Prehistoria la mayoría de La sedentarización humana produjo cambios en las necesida- tinente, por sus propiedades organolépticas, perceptibles los mangos de las herramientas se des. Las nuevas actividades requirieron nuevas herramientas por los sentidos. han fabricado en madera. 17 4 El transporte: la rueda y la navegación

LA MADERA Y EL TRANSPORTE

Rodillo Trineo Carro Durante la prehistoria el sistema de rodillo se utilizó para acarrear grandes piedras. El trineo de madera se utiliza aún hoy en día como elemento de transporte en algunas regiones del Ártico. La combinación de ambos sistemas dio como resultado el carro.

El surgimiento de los medios de transporte está íntimamente barcos pequeños, rápidos y maniobrables, pero con gran ligado a la madera. La invención de la rueda hace más de fuerza, lo que les hacía muy adecuados para la navega- 5.500 años supuso un gran avance para los movimientos de ción de altura. Llevaban tres mástiles de velas y un timón. personas y mercancías, favoreciendo el comercio, las migra- La vela latina, móvil, permitía navegar en cualquier direcciones y las conquistas de otros territorios. ción.

En el mismo tiempo, los egipcios comenzaron a construir bar- Esta circunstancia unida al auge del Imperio Otomano, que cos, inicialmente de papiro que se fueron sustituyendo por bloqueó el acceso occidental al sur y el este del Mediterrá- otros de cedro o de tamarisco. El gran dominador del Mar Me- neo, hizo que los estados europeos buscaran nuevas rutas diterráneo fue el pueblo fenicio, que alrededor del año 1000 de acceso a oriente, circunvalando África o buscando una a.C. eran la mayor potencia comercial y bélica. Utilizaban nueva ruta hacia el oeste. grandes barcos veleros con filas laterales de remeros. La última opción fue la que hizo posible el descubrimiento de Durante la Edad Media se crearon importantes rutas comer- un nuevo continente, desconocido hasta entonces por occi- ciales entre occidente y oriente, como la Ruta de la Seda, dente: América. que combinaba transporte terrestre en Asia y marítimo en el Mediterráneo. Aunque se había descubierto y rodeado completamente tiempo atrás, no fue hasta 1911 cuando el ser humano pisó Recreación traslado de un menhir La carabela surgió como sustituto a las galeras que has- la Antártida, el único continente que quedaba por explorar en en el Centro de Arqueología ta entonces usaban las armadas europeas. Se trataba de los mares del planeta. Experimental de Atapuerca. 18 5 La construcción y el trabajo de la madera Notre Dame. Esqueleto de madera El incendio que asoló en 2019 la catedral parisina hizo desaparecer su cubierta de madera del siglo XIII. Se calcula que para su construcción se emplearon 13.000 robles de unos 10 metros de largo que podían tener entre 300 y 400 años cada uno. Durante la revolución neolítica los grupos humanos comenzaron a construir diferentes edificaciones de madera asociadas al almacenaje, estabulación del ganado o a la propia vivienda.

Las primeras edificaciones estaban hechas de madera en rollo: troncos apeados y desarmados separados de la copa y clavados en el suelo. Los avances tecnológicos y de otros materiales hicieron que variase el empleo de la madera en la construcción. Durante la Antigüedad Clásica y la Edad Media la madera se utilizó para fabricar andamios, vigas, adintela- mientos y otros soportes constructivos. También fue un material clave en la fabricaicón de las primera poleas que sirvieron para levantar otros materiales pesados. Las primeras poleas, utilizadas para levantar los materiales pesados, también eran de madera.

La madera fue un material básico en la colonización del oeste americano en el s. XIX. Hasta la progresiva llegada del ferrocarril, las carretas fueron el medio de transporte más utilizado. De la misma manera, el asentamiento exigió un rápido sistema constructivo que no requiriese conocimientos técni- cos y se planteó una nueva técnica de construcción para la colonización más rápida posible: el balloon frame. Este sistema consistió en la sustitución de vigas por listones más finos y numerosos, clavados entre sí. El éxito fue tan rotundo que, con este sistema y su evolución, el platform frame, con paneles grandes en vez de tablas, se siguen construyendo las viviendas en toda América del Norte.

Desde el mundo clásico la carpintería ha sido un oficio que ha condensado todo el conocimiento sobre el trabajo de la madera, utilizado tanto en la construcción como en la creación de pisos y mobiliario de su interior. 19 6 El arte, la representación y la sonoridad del ser humano

La madera ha estado presente en el arte desde sus prime- nativos norteamericanos. En Europa, la talla de madera está ras manifestaciones: en forma de carbón para la pintura, de vinculada en su mayoría a la temática sacra. La escultura forma natural para las tallas o como elemento percutor en los barroca hispana es considerada una de las más realistas por madera primeros instrumentos musicales como los litófonos. las características propias del material, que permitían mejores tallas y policromías. y cubismo La talla en madera de máscaras y La expresión humana a través de la música fue evolucio- esculturas africanas influyó en el nando y la madera fue combinándose con otros materia- En dibujo y pintura, podemos observar la revolución que supu- siglo XX en Picasso y el nacimiento les, dando lugar a la familia de los instrumentos de cuerda. so para este arte el análisis de la escultura africana en madera del cubismo como se puede ver en el cuadro de las “Señoritas de Estos llegaron a Europa desde oriente, como el rebab, un que reutilizó Picasso en las obras que preludian el cubismo. Avignon”. predecesor del violín moderno que introdujeron los musul- manes en la Península Ibérica durante el siglo VIII. Encon- En otras artes como la fotografía, artistas como Eadweard tramos un sucesor castellano en la vihuela, muy extendida Muybridge investigaron para fotografiar secuencias de mo- durante la Edad Media. La cumbre de los instrumentos de vimientos y restituir una imagen perceptiva del movimiento cuerda llegaría en el siglo XIX con la profusión de las obras partir de ellas. En 1889 Eastman Kodak patentó la película para violín de maestros como Mendelssohn, Tchaikovsky o de celuloide recubierta de emulsión fotográfica que sustituyó Beethoven. a la placa de cristal y alteró el mundo de la imagen. El celuloide o nitrato de celulosa es un material flexible, enrollable Aunque en la escultura no alcanzó el reconocimiento de y resistente que permitió ser cargado en las cámaras y los otros materiales como el mármol, es uno de los recursos más proyectores, suponiendo el inicio de la fotografía instantánea utilizados, desde los sarcófagos egipcios a los tótems de los y de la cinematografía. 20 7 La madera tecnológica, la celulosa y los nuevos compuestos derivados

LulOsa diáFANa, por ser transparente, fino y flexible. Es tam- bién resistente a la tracción e impermeable. Su proceso de obtención es muy similar al del papel, mediante una cocción a presión hasta crear una pasta sin lignina. Si bien no se utilizó para su uso inicial, se hizo muy popular para el empaquetado de alimentos

El desarrollo químico permitió crear otros formatos de material a partir de las virutas y fibras sobrantes. A lo largo del siglo XX, aparecieron nuevos formatos de madera en el mercado, que permitían una mayor y más barata producción en cadena.

NUEVOS FORMATOS DE MADERA contrachapado dm contralaminado Con la llegada de la industrialización, aumentó la demanda de El tablero contrachapado: El DM o tablero de fibras El tablero contralaminado, madera para sus diferentes usos. La especialización laboral, encolado de chapas de madera de densidad media. Obtenido que alterna placas de madera laminada, impulsado por las aplicando presión y calor con diferentes disposiciones la simplificación y estandarización de los procesos de fabrica- industrias aeronáutica y a fibras de madera con adhesivo. de sus fibras para dotarlo ción requirieron en muchos casos de piezas prefabricadas de automovilística para Homogéneo y uniforme, son de mayor resistencia a la torsión. madera. De esta forma los elementos de madera comenzaron revestimientos interiores. adecuados para la fabricación de muebles por su facilidad a estar muy presentes en las primeras líneas de montaje a para ser trabajados. principios del siglo XX.

Por su parte la química maderera permitió, mediante la com- Las tecnologías de fabricación actuales han abierto la puerta binación de la madera con diferentes ácidos y óxidos, la ob- a la madera como elemento textil, como tejido y superando el tención de fibras derivadas de los polímeros de celulosa. Una uso tradicional en calzado y complementos. de las más conocidas fue el rayón nitrocelulosa, imitación de la seda natural, de ahí su sobrenombre de seda artificial o En el siglo XXI, la madera se está combinando con otros mate- seda Chardonnet, en honor a su inventor, Hilarie Chardonnet riales como el PLA -ácido poliláctico o poliácido láctico- de ma- que la desarrolló en 1889. En 1908, Jacques E. Brandenber- nera que se generan composites que permiten la fabricación ger inventó el celofán, en su búsqueda de un material para por extrusión 3D, con la posibilidad de generar usos inmediatos tejidos que repeliese la humedad. Su nombre viene de CE- al alcance de las personas a través de las impresoras 3D. 21 8 La dendrocronología y el registro del tiempo

Los anillos de un árbol no dejan de crecer durante toda la vida del mismo, por lo tanto contabilizando el número de anillos se puede llegar a conocer la edad de cada árbol. El tamaño, la forma y el color de los anillos depende de diferentes factores. o agentes que nos dan información sobre el pasado relativa a:

Aunque desde la Antigüedad se conoce la formación de ani- Agentes biológicos llos anuales en la madera, se considera que fue el astrónomo Plagas. Andrew Ellicott Douglass quien estableció los principios de la Factores climáticos dendrocronología en 1914.Esta disciplina estudia los anillos Sequías, bajas temperaturas, etc. de crecimiento de la madera para establecer cronologías de Factores físicos referencia de una determinada especie en una zona climática Incendios. concreta. El desarrollo dentro de la botánica fue tan relevante que en 1937 creó el primer laboratorio de investigación en Factores humanos Selvicultura. dendrocronología. A partir de árboles vivos y la superposición de secuencias procedentes de maderas de mayor antigüe- dad, en algunas zonas de Europa se han completado registros de más de 8.000 años. Gracias a la dendrocronología se ha logrado reconocer con enorme precisión -de hasta un año en las zonas donde hay suficientes registros botánicos- el cli- Caducifolio Aunque desde la Antigüedad se conoce la formación de ma en el planeta tierra. o perenne anillos anuales en la madera, se considera que fue el astró- Dependiendo si el árbol es de nomo Andrew Ellicott Douglass quien estableció los princi- hoja caduca o perenne se pueden pios de la dendrocronología en 1914. La dendrocronología observar un anillo o dos por cada año. Los arboles caducifolios tienen (del griego dendron árbol y cronos tiempo) es la disciplina un único periodo de crecimiento en que estudia los anillos de crecimiento de la madera para el año, al llegar el invierno pierden establecer cronologías de referencia de una determinada sus hojas y este crecimiento se detiene, por lo cual solo poseen especie en una zona climática concreta. El desarrollo den- un anillo por año. tro de la botánica fue tan relevante que en 1937 creó el primer laboratorio de investigación en dendrocronología. A partir de árboles vivos y la superposición de secuencias procedentes de maderas de mayor antigüedad, en algunas zonas de Europa se han completado registros de más de 8.000 años. Gracias a la dendrocronología se ha logrado reconocer con enorme precisión -de hasta un año en las zonas donde hay suficientes registros botánicos- el clima en el planeta tierra. 22 Bibliografía Recursos audiovisuales

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Vivir con madera Tocar madera La Aventura del Saber Escala humana RTVE-UPM RTVE

23 24 a piedra es el material más antiguo utilizado por el ser material ha destacado como componente fundamental por humano. Las piedras o materiales pétreos provienen de su uso en la construcción. Hemos recurrido a la piedra y sus las rocas. Se trata de sólidos homogéneos de carácter derivados para levantar refugios, viviendas y alojamientos; Linorgánico compuestos por uno o varios minerales. Las pri- muros, cimientos, columnas y pilares. En el mismo sentido, meras rocas que conformaron la corteza terrestre tienen más hemos utilizado este material para construir almacenes, esta- de cuatro mil millones de años y desde nuestros orígenes blos, graneros y fábricas; y para extender pavimentos, urbani- hemos recurrido a este material natural presente en el pla- zar calles, levantar puentes y trazar carreteras y ferrocarriles. neta para el desarrollo de nuestras sociedades. De hecho, nuestra relación con la piedra ha motivado que la primera La piedra ha estado desde luego muy unida al devenir de etapa de nuestra evolución la conozcamos con el nombre de las sociedades modernas y contemporáneas y la evolución Paleolítico (del griego palaiós: antiguo y lithos: piedra). de las tecnologías aplicadas a su extracción y manipulación ha generado diferentes materiales pétreos derivados de la Nuestros antepasados comenzaron a tallar la piedra para misma: el yeso y la cal -obtenidos por nuevas técnicas y de fabricar herramientas y útiles de muy diversos tipos, desarro- cocción y calcinación de rocas-, los ladrillos y el cemento llando una amplia capacidad de técnicas líticas que fueron -fruto de la mezcla de piedras calizas y arcillosas- o incluso evolucionando conforme avanzaba la capacidad del ser hu- los materiales pétreos con propiedades hidráulicas -obteni- mano. Al descubrirse la fundición del cobre, los metales co- dos mediante procesos físico-químicos de transformación menzaron a introducirse en la fabricación de las herramien- con el concurso de las altas temperaturas-. La mezcla y tas y sustituyeron paulatinamente a la piedra. Sin embargo, combinación de todos estos compuestos -esencialmente el este material siguió empleándose habitualmente para otros cemento- con otros materiales ha sido la base de la cons- muchos usos. Defensas, murallas, calzadas, molinos. cami- trucción y la ingeniería moderna, que pese la introducción nos, esculturas, ritos, costumbres, etc. actividades de todo masiva del acero, ha mantenido el uso de la piedra en virtud tipo en las que los materiales pétreos han sido una constante de dos de sus cualidades fundamentales: su resistencia y su a lo largo de nuestra historia. Pero sobre todos ellos, este durabilidad.

25 propiedades características

Dureza Es la resistencia que presentan los materiales al ser rayados. Para medirse se utiliza la escala de Mohs, que es una relación de 10 minerales en cuya escala cada uno raya al anterior: talco, yeso, calcita, fluorita, apatito, ortosa, cuarzo, topacio, corindón y diamante. Los grados de dureza de las piedras dependen de los minerales que la forman.

Densidad Depende de los minerales que la formen y su grado de porosidad. Pueden oscilar entre los 2.800 kg/m3 del granitos y pizarras a los 2.400 kg/m3 de las calizas y areniscas con porosidad.

Aislante Tanto térmico como acústico. Por ese motivo se ha aplicado a lo largo de la historia en la construcción.

Resistividad eléctrica Es la oposición que tienen los electrones al moverse a través de un determinado material. Las piedras son malas conductoras de la electricidad. Sin embargo aquellas rocas porosas que en cuyo interior contienen partículas de agua se pueden convertir en buenas conductoras de la electricidad.

Tenacidad Resistencia que ofrece un material a la rotura, deformación, aplastamiento, curvatura o pulverización. Las piedras presentan una gran tenacidad.

Permeabilidad Capacidad que tiene un material de permitir que un fluido lo atraviese, esta depende en gran medida de la porosidad y estructura del material. Piedras como la caliza y la arenisca son permeables mientras que las pizarras y los basaltos con prácticamente impermeables.

Resistencia mecánica Por norma general las piedras presentan una gran fuerza a la rotura.

Durabilidad Gran durabilidad y conservación al paso del tiempo, principales características.

Sostenibilidad Los procesos de transformación de las piedras requiere consumos energéticos más reducidos que otros materiales como la cerámica. Una de sus mayores ventajas es su gran versatilidad para ser reutilizada.

Color Gran variedad. Muchas piedras sufren alteraciones cromáticas al estar expuestas a las inclemencias meteorológicas y a la contaminación. 26 Las hachas y azuelas son las La Gran Muralla herramientas más características del Neolítico. Para fabricarlas se La dinastía Ming ordenó solieron utilizar rocas de origen levantar la Gran Muralla china metamórfico como la ofita, la fibrolita o la silimanita, por su gran en el siglo V a.C., para proteger resistencia y tenacidad. el imperio de las invasiones mongolas. Esta construcción alcanzó más de 21.000 km. y se estima que se utilizaron 4.000 millones de sillares de

A lo largo del tiempo A caliza y granito, arena y ladrillos de cerámica. Se terminó lurgia en el III milenio antes de Neolítico en el año 1644 d.C., cuando nuestra era. El nuevo modo de

Prehistoria China anexionó Mongolia a su El segundo gran periodo de la vida fomentó la sedentarización imperio y la muralla dejó de ser Edad de Piedra es el Neolítico, de los grupos humanos e hizo Integrante de la lista de Patrimonio necesaria, quedando reflejada piedra nueva. Se llama así necesaria la construcción de Mundial desde 1987, el 26 de la historia de cada emperador y porque la piedra comenzó a tra- estructuras constructivas más enero de 2007 la muralla china del reino en el tramo levantado bajarse por abrasión o pulido a estables y sólidas, cuyas cimen- fue elegida como una de las siete

nuevas maravillas del mundo. año 1000 a.C. durante su mandato. diferencia del Paleolítico donde taciones y muros se levantaban se transformaba mediante per- en piedra. La edificación más cusión y presión. La principal antigua encontrada es el templo característica de este periodo de Göbekli Tepe en el sudeste es que los grupos humanos se de Turquía. Levantado entre convirtieron en agricultores y el 9600 y el 8200 a.C. es una pastores, proceso que comenzó construcción de 90.000 m² en hace 10.000 años y se extende- la que se conservan restos de rá hasta la aparición de la meta- muros, pilares y esculturas. 3.000.000 años 2.000.000 años 10.000 años

Primeras lascas Los bifaces son hachas de mano talladas por su dos caras. Los primeros Pavimento bifaces se han localizado en África hace 1.500.000 años. En Europa Los primeros útiles realizados tenemos estas herramientas desde hace medio millón de años. La evolución de la técnica en piedra se descubrieron en constructiva llevó a los prime- Lomekwi 3 (Kenia) en 2011 y Bifaz “Excalibur” (Sierra de Atapuerca, 430.000 años). ros humanos a experimentar tienen 3,3 millones de años. Se con los derivados de la piedra, trata de una serie de piedras como el mortero: mezcla de utilizadas para golpear. Se polvo de roca, cemento, y conocen con el nombre de arena humedecidas para crear núcleos y fueron usadas para bloques de material pétreo. La obtener toda una serie de cu- Homo habilis Piedra que conocemos con primera evidencia de su utiliza- chillos de piedra denominados el nombre de Paleolítico. Los ción se encuentra en el suelo lascas. El uso y la creación de El inicio del género Homo restos encontrados consisten, de una cabaña en Lepenski Vir herramientas de piedra como lo marca la aparición de en su mayoría, en cuarcita (Serbia) de más de 5.600 años estas favoreció el desarrollo restos de hominidos junto a tallada para obtener un filo de antigüedad. cognitivo de nuestros antepa- herramientas de piedra. Los para abrir huesos animales y sados. restos más antiguos de esta extraer el tuétano. Las sucesi- asociación apenas superan vas especies del género Homo los dos millones de años en ampliaron la variedad de rocas los yacimientos africanos de (sílex, obsidiana, areniscas, Koobi Fora (Kenia) y Olduvai etc.) para fabricar herramien- La Motilla del Azuer constituye (Tanzania). Tradicionalmente tas más complejas como el yacimiento más representativo bifaces y puntas de flecha. El de la Edad del Bronce en La esta asociación de restos Mancha (2200-1300 a.C.), donde humanos y herramientas de término Paleolítico viene del la piedra tuvo un papel esencial piedra ha marcado el inicio del griego y significa, literalmente, en la construcción de este recinto primer periodo de la Edad de piedra antigua. fortificado. 27

Los mosaicos tros días es el mosaico de Las calzadas Issos, que recrea la carga de El arte del mosaico nació en el Alejandro Magno y su ejército La Vía Apia, que unía Roma s. III a.C. Los artistas griegos contra los guerreros persas de con Brindisi, fue la primera formaban dibujos con teselas, Darío III. Esta obra del siglo II calzada romana, creada en el pequeñas piezas de mármol a.C., mide 2 m por 5 m y se 312 a.C. por el emperador Apio troceadas que colocaban encuentra en la Casa del Fau- Claudio. Las calzadas fueron sobre un pavimento fresco, no, en Pompeya (Italia). Para la mayor red de comunicación creando imágenes. Uno de su realización se emplearon terrestre de la antigüedad, los mosaicos más relevantes aproximadamente un millón y llegando a alcanzar los 100.000 que ha llegado hasta nues- km pavimentados con Roma

A lo largo del tiempo A medio de teselas. como epicentro. Para ello, se utilizaban grava de canteras, arena y piedra, generalmente

Edad Media caliza. Fueron de vital importancia para la comunicación, la expansión militar y el comercio Edad Antigua terrestres, pero su excepcional calidad favoreció el avance de las invasiones bárbaras que acabaron con el Imperio Roma- no de Occidente en el 476.

Detalle del mosaico de la Batalla de Issos entre Alejandro Magno y Darío de Persia. año 500 a.C. año 300 a.C. año 100 a.C.

La Acrópolis Los molinos Cemento romano así por la localidad italiana En la construcción del acrópolis de Pozzuoli. La mejora en las se utilizó mármol procedente del El molino de mano hunde sus En tiempos del Imperio En la Grecia Clásica, del 1200 monte Pentélico. En la actualidad resistencias mecánicas y la a.C. al 146 a.C., la piedra fue se siguen explotando varias raíces a finales del Neolítico Romano, la ingeniería fue evolución de las estructuras el material más utilizado en de las canteras para obras de y se utilizaba para moler pe- consciente del potencial de constructivas fue posible sus edificaciones más emble- restauración del propio acrópolis. queñas cantidades de grano y los materiales derivados de gracias al desarrollo del opus máticas, como el complejo convertirlo en sémola o harina. las rocas, como el cemento. caementicium, una mezcla urbano de la Acrópolis de Los griegos mejoraron esa Descubrieron el cemento de cemento y guijarros que Atenas, levantado en el siglo herramienta en el año 250 a.C. de Puzolana, obtenido de la permitió levantar alguna de las V a.C. Columnas, muros, frisos creando el molino de agua. mezcla de cenizas y materiales obras más grandes de Roma, y artesonados de caliza y La primera mención de su uso volcánicos con caliza y como el Panteón de Agripa y mármol se mezclaron con aparece en la obra Pneumatics arena, lo que le dotaba de su elevada cúpula, la segunda los primeros conglomerados de Filón de Bizancio, un una gran resistencia y de la más grande del mundo, de piedra pequeña y arcillas ingeniero e inventor particularidad de fraguar en levantada en el año 126 y con para crear una de las mayores griego del siglo presencia de agua. Es llamado casi 44 metros de diámetro. colecciones monumentales de III a.C. la antigüedad.

Los molinos hidráulicos movían grandes piedras para moler: las denominadas muelas. El Coliseo de Roma, en Italia . 28 Viento y piedras Salinas Piedras preciosas

El molino de viento llegó a Las zonas de secado marítimas Las técnicas de tallado de Francia e Inglaterra en el s. y la explotación de las minas piedras preciosas alcanzaron XII, procedente de Asia Menor. de sal de roca durante la Edad el culmen técnicoen el siglo Desde esos puntos se ex- Media permitieron abastecer a XV, cuando la tecnología pandió a todo el continente la sociedad feudal de este con- disponible permitió la talla europeo y fueron uno de servante natural. En 1280, en la de todas las rocas, incluso los elementos clave en el ciudad polaca de Wieliczka, se diamantes. Hasta entonces, paisaje y desarrollo de la abrieron las minas de sal, que este mineral se utilizaba

A lo largo del tiempo A época feudal. Eran edificios siguen siendo explotadas hoy como diamante bruto. Las con grandes aspas que en su día. Son las minas de sal más élites feudales mostraban su interior poseían dos grandes antiguas en actividad de Euro- poder y estatus decorando su piedras, una accionada por la pa, con 9 niveles subterráneos ropa, libros, armas y arma- fuerza eólica de la estructura y que alcanzan hasta los 327 duras con piedras preciosas.

Edad Media la otra fija, con las que se mo- metros de profundidad, con Por su escasez, procedencia lían los cereales que alimenta- galerías y pozos de 350 km de y belleza, eran consideradas ban al grueso de la población longitud. En ellos se encuen- portadoras de poderes so- europea. tran altares y esculturas en sal, brenaturales. Las esmeraldas así como grandes espacios eran traídas de Egipto, las como la iglesia de Santa Kinga, turquesas de Persia y el Tíbet, de más de 1.000 m² y casi 20 las amatistas de Rusia y Ale- m de altura. mania y los diamantes de La India. El azabache y las perlas venían de las Islas Británicas y el ámbar de las costas del mar Báltico. año 400 año 1000 año 1300

Piedras monacales plazas o calzadas se cons- El gótico La primera piedra de la catedral truían en su mayoría con gótica de Burgos se puso el 20 A lo largo de la Edad Me- piezas regulares de piedra La arquitectura gótica, de julio de 1221. Construida dia, entre los siglos V y XV, cortada, llamadas sillares. desarrollada entre los siglos principalmente por roca caliza de la piedra fue el material de Bajo el arte románico, que XII y XV en Europa, se carac- Hontoria sus agujas alcanzan los ochenta metros de altura. referencia para los maestros surgió en el siglo X y perduró terizó por el crecimiento en constructores y artistas. Las hasta el XIII, se alumbraron altura de sus construcciones esculturas, las obras públicas grandes obras como las cons- y la búsqueda de elementos dedicadas al culto, los edifi- trucciones de San Juan de sustentantes que permitieran cios estatales, las fortificacio- Baños, San Martín de Frómista aligerar progresivamente el nes o las infraestructuras de o Santa María del Naranco. tamaño de los muros y dejar transporte como los puentes, paso a grandes cristaleras en su búsqueda de la luz. El arco apuntado u ojival, su unión en bóvedas de crucería y la utilización de contrafuertes y arbotantes como elementos sustentantes complementarios a columnas y pilares fueron los principales avances de la arquitectura medieval. A estos avances debemos, por ejemplo, las catedrales de Notre Dame de París, la de Santiago de Compostela y la de Santa Iglesia prerrománica de Santa María del Naranco (Asturias). María de Burgos. 29 El carbón El petróleo en 1847 por Abraham Pineo Gesner, coparon la industria La Primera Revolución In- La siguiente gran revolución energética contemporánea. dustrial tuvo como principal energética que marcó a la fuente de energía el carbón. humanidad hasta nuestros La fabricación de la primera días fue la utilización de una máquina de vapor por James roca sedimentaria líquida: el Watt en 1768 fue el pistoletazo petróleo. Aunque se conocía de salida para el crecimiento desde la antigüedad y había fabril. Este combustible se hizo sido utilizada como aglutinante,

A lo largo del tiempo A indispensable como recurso combustible e incluso para energético de las factorías, pegar ladrillos, fue en 1859 pero también para el transpor- cuando surgió el valor comer- te, sobre todo del ferrocarril y cial del mismo. Ese año, Edwin el barco. El carbón fue además L. Drake utilizó un sistema de la materia prima del gas de extracción de salmuera en Oil hulla, un combustible obtenido Creek, Pensilvania, para extraer de la destilación seca al vacío petróleo y gas, normalmente del carbón de piedra que sirvió considerados desechos de la Edad Moderna para abastecer los sistemas extracción salina. Es consi- de alumbrado público de la derada la primera extracción época. con fines de explotación pura de petróleo de la historia. El hallazgo supuso la atracción de inversores y, en poco tiempo, sus derivados, como el refinado de queroseno, descubierto año 1600

El mármol mo y expresividad que la dotaba de texturas perfectas. En La Edad Moderna (1492-1789) 1582, el artista franco-flamenco año 1800 arrancó con el Renacimiento un Juan de Bolonia convirtió un Ghawar, en Arabia Saudí, es el periodo que se caracterizó por bloque de mármol de 5 metros campo petrolero más grande del el cambio filosófico y cultural de altura en El Rapto de las mundo. Mide 280 km por 30 km y que situó al ser humano como Sabinas, con una disposición en la actualidad es explotado por centro del universo. La nueva de figuras humanas alrededor la compañía estatal Saudi Aramco. visión del mundo influenció el de un eje central que consiguió mundo artístico en todas sus que fuera la primera escultu- disciplinas.En la escultura el ra de la historia que ofrecía mármol fue la roca preferida puntos de interés visual desde para tallar a un nivel de realis- cualquier punto de vista. Cemento portland 1824, Joseph Aspdin mezcló diferentes arcillas y calizas y El crecimiento industrial impul- alcanzó la mezcla perfecta del só el desarrollo tecnológico y Cemento Portland, un árido la investigación, dando lugar a que se sigue utilizando hoy en numerosos descubrimientos en día. El título de la patente era el campo de la construcción. una innovación en el modo El Rapto de las Sabinas es una escultura realizada en mármol, obra Uno de los más emblemáticos de producir piedra artificial, y de Juan de Bolonia. El mármol es una roca metamórfica formada fue el sistema de fabricación fue bautizada como Cemento a partir de rocas calizas que, sometidas a elevadas temperaturas y de cemento, obra de Louis Portland por su color, seme- presiones, alcanzan un alto grado de cristalización. El componente Vicat, que, en 1818, creó el jante al de la caliza envejecida básico del mármol es el carbonato cálcico, cuyo contenido primer ejemplo de los cemen- de la isla británica del mismo supera el 90%. tos artificiales actuales. En nombre. 30 Carreteras Los fosfatos

En Detroit se pavimentó la La producción agrícola mundial primera carretera de la historia, depende de una sal de gran en el año 1909. La pujante importancia: los fosfatos. Se industria automovilística de la trata de una familia de rocas ciudad del motor, donde Henry sedimentarias de sales de fós- Ford instaló su compañía seis foro, cuya función principal es años antes, demandaba un la de servir de abono mineral mejor estado de las calles. La de los cultivos. En la actua- A lo largo del tiempo A solución ideada fue pavimentar lidad, el 75% de los fosfatos con cemento un tramo de 1,6 de gran calidad que quedan km de la Avenida Woodward, en el mundo están en territorio actualmente la principal vía de marroquí. En 1972, la empresa Obras co y el Mar Caribe, han logrado La presa de las Tres Gargantas la urbe. La inversión ascendió española Fosfatos de Bucraa públicas imponer la tecnología cons- (China) es una planta a 13.500 dólares de la época, S.A. comenzó a explotar los tructiva sobre la naturaleza. La hidroeléctrica situada en el curso equivalentes a 285.000 de yacimientos de fosfatos de la El desarrollo de la construcción presa de las Tres Gargantas, del río Yangtsé. Es la planta nuestros días. localidad del mismo nombre. y la utilización de la piedra y construida desde 1995 a hidroeléctrica más grande del Hasta 1975, la empresa produ- mundo en extensión y la segunda sus derivados ha llevado al 2001, es otra de estas grandes mayor en producción de energía. jo 5.715 millones de toneladas ser humano a poder alterar la megaestructuras. Esta planta de fertilizante de gran calidad. naturaleza a niveles impen- hidroeléctrica china situada Al abandonar la colonia, Ma- sables. Canales como el de en el río Yangtsé es la más rruecos absorbió la empresa a Suez, construido en 1869 y que grande del mundo. Mide 2,3 través de la Office cherifien de une las aguas del Mediterráneo km de ancho y 185 m de altura, Phosphates. y el Mar Rojo, o el de Panamá, con un grosor de 115 m en la finalizado en 1914 para crear base y para su construcción se una vía entre el Océano Pacífi- emplearon 27,2 millones de m3. Edad Contemporánea año 1900 año 2000

Hormigón armado edificación de viviendas. Este Islas artificiales Canteras versátil y resistente producto En 1854, la combinación del fue capaz de cumplir los Con la llegada Hoy en día, la extracción de acero con el hormigón, mez- sueños de altura de los arqui- del siglo XXI, piedra sigue siendo uno de cla de cemento, arena, agua tectos contemporáneos. El el ser huma- los sectores que más capital y un agregado árido dio lugar primer rascacielos según los no inició la mueven. En 2014, la extrac- al hormigón armado. estándares modernos fue el construcción ción a nivel mundial alcanzó Fue obra de William Wil- Park Row Building de Nueva civil más los 103,5 millones de metros kinson, un constructor que York, de 119 metros de altura grande de la cúbicos con un valor de casi patentó un sistema que distribuidos en 30 pisos y historia: las 23 billones de euros. A nivel incluía armaduras de hierro levantado en 1899. El primero Islas Palm. Este mundial, el líder de producción recubiertas de cemento en- en Europa fue el Witte Huis, archipiélago arti- es China, situándose España cofrado para la mejora de la de Róterdam. ficial se empezó a en séptimo lugar con un 3,6% edificar en 2001 en la de la producción global. En ex- costa de Dubái (Emiratos portación, España es la sexta Árabes). Formado por islas del mundo, con un 4,4% de los artificiales y rompeolas para envíos mundiales. protegerlas, ha utilizado 100 millones de metros cúbicos de arena del Golfo Pérsico y más Park Row Building tiene una de 7 millones de toneladas de superficie de aproximadamente 1.400 m². El edificio contiene roca. En 2006 se terminó la unas 8 000 toneladas de acero primera de las islas, conocida y 12.000 toneladas de otros como la Palma de Jumeirah, materiales, principalmente ladrillo con un litoral de 78 km de y terracota. costa. 31 “El hoy y el ayer son las piedras con que construimos” Henry Wadsworth Longfellow Poeta estadounidense y primer traductor de la Divina Comedia.

32 1 Composición, características y tipos

La palabra piedra es de origen griego, petra, y designa al ma- Rocas metamórficas: terial sólido formado por cristales o granos de uno o varios Son aquellas pertenecientes a los dos anteriores grupos pero minerales. En geología se utiliza el concepto roca para deno- que han sido afectadas por procesos de transformación, minar a este material. bajo condiciones de cambios de presión o temperatura diferentes a aquellas que las originaron. Las expuestas a baja in- Según su composición, pueden ser rocas monominerálicas, tensidad metamórfica condujeron a la formación de rocas de formadas por cristales de un solo mineral o poliminerálicas. grano muy fino y los procesos metamórficos intensos dieron Se suelen caracterizar por su dureza, pero también pueden lugar a rocas de grano más grueso. Tipos de rocas meta- ser blandas, las rocas arcillosas o arenosas o incluso líquidas, mórficas: mármoles, gneises, cuarcita, serpentina y pizarra. como el petróleo.

Se clasifican en tres grandes grupos según su formación: TIPOS DE ROCAS

Rocas ígneas: Formadas por la consolidación de materiales fundidos, Rocas Rocas Rocas magmas, cuyo origen es el manto superior o las profundida- ígneas sedimentarias metamórficas des de la corteza terrestre. Reciben también el nombre de rocas magmáticas. Si el enfriamiento del magma es lento, en el interior de la corteza terrestre, se forman rocas de cristales gruesos, visibles, y reciben el nombre de intrusivas o plutónicas. Si es rápido, en superficie, los cristales que las forman son más finos, no se pueden ver a simple vista, y se conocen como extrusivas o volcánicas. Son rocas ígneas el granito, la sienita, la diorita, la obsidiana y el basalto.

Rocas sedimentarias: Formadas por la acumulación, depósito y consolida- ción de sedimentos de rocas y minerales anteriores. Son de grano muy variado y su estructura está formada por granos de rocas cementadas, acumulación de restos orgánicos y por precipitados químicos o evaporados. Las rocas sedimentarias más conocidas son los conglomerados, las calizas, las dolomías y areniscas. 33 2 Construcción y arquitectura

La piedra ha tenido un uso eminentemente constructivo a lo largo de la andadura humana en el planeta. Es el material perfecto para ello por sus características físicas, que permiten soportar la carga arquitectónica de las diversas construcciones humanas, acordes a sus necesidades. La piedra es un material que aguanta muy bien el paso del Taj Mahal o Colonia de los Palacios es un A pesar de su resistencia, las piedras han sido ampliamen- tiempo. Es por ello que desde la prehistoria los monumentos monumento fuenerario construido te transformadas en forma de bloques, sillares y elementos en roca han sido símbolo de identidad de un grupo social. entre 1631 y 1654 en la ciudad de mucho menor tamaño como gravas, cantos y cementos. Esta reflexión evidencia que, históricamente, la destrucción de Agra (India), por el emperador musulmán Shah Jahan de la La mayoría de las construcciones que han perdurado en la o apropiación de construcciones emblemáticas tras la ocu- dinastía mogol. historia humana, desde puentes, murallas y castillos a ayun- pación de un espacio esconde la idea de perpetuidad y El conjunto amurallado ocupa 17 hectáreas entre sus edificaciones, tamientos, catedrales, palacios o casas familiares -aún pre- unión. Las construcciones son por tanto símbolos de poder. jardines y paseos, destacando la sentes en el ámbito rural-, han contado con la piedra como gran cúpula de marmol blanco del material principal. Además, las edificaciones comprenden valores y lengua- edificio principal. jes formales utilizados en cada época para expresar ideas, Como material constructivo, la piedra constituye y articula creando estilos y tendencias. Si a estas características se le espacios a través de diferentes elementos técnicos de los añade una valoración armónica, la construcción se define que puede formar parte: muros, pilares, contrafuertes, din- como obra arquitectónica. La arquitectura es la disciplina ar- teles, arcos o cubiertas. A lo largo del devenir histórico, la tística que proyecta y construye edificios o espacios para el piedra fue usada también para decorar los edificios más im- uso de la sociedad acompañada de una búsqueda estética. portantes y manifestar la grandeza de las sociedades a tra- vés de sus construcciones públicas. Los relieves artesanales En Castilla y León, cada conjunto histórico-artístico se aso- y las diversas esculturas han potenciado la belleza de las cia a un material constructivo y de ornamentación, es decir, edificaciones aportando belleza estética. a una piedra natural que le dota de una identidad propia asociada a un territorio: la Catedral de Burgos con la piedra Hoy en día, aunque ha cambiado el paisaje constructivo de de Hontoria de la Cantera; la ciudad de Salamanca con la 25 toneladas las ciudades hacia otros materiales como los ladrillos o la arenisca de Villamayor; la ciudad antigua y el Acueducto de Stonehenge es un monumento combinación de metal y vidrio, los edificios siguen contando Segovia con la piedra de El Parral; las murallas y los monu- megalítico tipo crómlech situado con la piedra y sus derivados para su levantamiento. Hormi- cerca de Amesbury (Reino Unido). mentos de Ávila con el granito de Cardeñosa, Mingorría y Fue construido y utilizado en gones y cementos siguen estando presentes, además de las el Caleño; la Catedral de León con la piedra de Boñar. Así diferentes fases entre el 3.100 y innovadoras técnicas constructivas que utilizan materiales como la arquitectura popular de ciertas comarcas leonesas el 2.000 a.C. Se ha calculado que alguno de estos grandes bloques pétreos para crear fachadas de mayor eficiencia térmica o con la pizarra, el románico palentino del norte de Palencia y de arenisca puede alcanzar las 25 simplemente como mejora estética. Burgos con las areniscas y calizas. toneladas. 34 3 Cemento y hormigón. Definiciones y evolución 6000 a.C. 5600 a.C. 1950 a.C.

Se crea un nuevo material Aparece la construcción más Aunque aún no hay certeza de mezclando piedra molida con antigua con hormigón, el suelo de que las grandes obras de la agua, arena y grava, permitiendo una cabaña triangular en el poblado civilización egipcia utilizasen su moldeo para obtener la neolítico de Lepenski Vir (Serbia), cemento en las pinturas murales forma adecuada antes de su con más de un centenar de casas de la tumba de Rekhmire, en posterior secado. Este material con suelo de adoquines de piedra. Tebas, aparecen representaciones fue el origen del hormigón. de obreros transportando y aplicando cemento a ladrillos. 450 a.C. 75 a.C. 1220 El cemento es un conglomerante hidráulico de piedra molida. Mezclado con agua, forma una masa que endurece al secar- se, conservando su resistencia y estabilidad incluso debajo del Los constructores grecoromanos Se construye el anfiteatro de descubren una mezcla de caliza Pompeya, en el que se han agua. En construcción, es utilizado habitualmente para adherir molida, arena, agua y materiales hallado anillos de hormigón y otros materiales entre sí, como sillares de piedra o ladrillos. volcánicos que producían otras aplicaciones ceménticas un mortero de gran fuerza y en su estructura. capaz de fraguar en agua. La correcta mezcla de cemento con agua y áridos produce el hormigón o mortero, con unos niveles de resistencia y estabilidad mayores. Este es un material constructivo per sé, normalmente encofrado para conseguir que fragüe acorde a la forma deseada. Su durabilidad permite estructuras de más de un siglo de vida útil. Hay cientos de tipos de hormigón diferentes, Se inicia la obra de la Catedral adaptados a las necesidades de cada construcción, incluso de Salisbury sobre una cimentación de hormigón capaz traslúcidos o fotoluminiscentes. de sustentar su estructura y su torre de 70 metros de altura. El hormigón es el segundo material más consumido a nivel mundial después del agua, 100 % reciclable y el elemento constructivo más resistente al fuego.

35 3 Cemento y hormigón: definiciones y evolución 1759 1796 1818 1824 1838

El ingeniero británico John Smeaton El empresario inglés J. Parker El francés Louis Vicat crea Un albañil británico, Joseph El ingeniero británico. K. Brunel desarrolla un nuevo mortero para patenta el ‘cemento romano’, el primero de los cementos Aspdin, crea el cemento Portland construye un túnel bajo el río levantar el faro de Eddystone. una mezcla con cal hidráulica artificiales actuales. tras años de experimentación Támesis con cemento Portland. obtenida de la isla de Sheppy. basándose en el material que había obtenido un religioso de su zona al quemar accidentalmente piedra caliza con carbón mineral. 1844 1867 1890 1893

Isaac C. Johnson, trabajador de Joseph Monier patenta un sistema François Hennebique mejora el El ingeniero militar español una empresa de cementos, obtiene de que combina el hormigón sistema de hormigón armado con Francesc Maciá i Llussà el Clinker, la base cristalizada con mallas de alambre, creando forjados tubulares de hormigón adquiere los derechos del cemento artificial moderno. el primer hormigón armado. reforzados con varas de hierro. de explotación de Monier y construye el depósito de Puigverd (Lleida). Es considerada la primera construcción en hormigón armado de la historia de España. 1931 1932

Se construye el Cristo Redentor Se formula la primera norma de Río de Janeiro. Esta escultura DIN 1045 sobre diseño de de 1.145 toneladas está hecha de estructuras de hormigón armado, hormigón armado y cubierta con dirigido por Emil Mörsch. La teselas triangulares de esteatita. liberalización de las patentes de Mide 30 m y está situada hormigón era necesaria para que sobre un pedestal de 8 m. cada país pudiera desarrollar su programa constructivo. 36 4 Arte y estética

El arte de modelar la piedra eliminando parte de material primeros artistas capaces para darle la forma deseada se conoce como escultura. En de trascender con su obra el Paleolítico superior encontramos representaciones feme- más allá de la mera repre- ninas comúnmente asociadas a la fertilidad, denominadas sentación de la naturaleza. venus. Estas figuras se caracterizan por presentar una re- Las esculturas de los grandes presentación exagerada de órganos asociados a la repro- maestros renacentistas llevaron ducción. Este fenómeno se denomina esteatopigia y se ca- esa disciplina a cotas de realismo racteriza por esculpir caderas y senos muy voluminosos y y belleza inimaginables. El uso del prácticamente esféricos. La venus más conocida es la de mármol de grano fino permitió manieris- Willendorf (Austria) realizada en caliza y con una antigüedad mos como el de la estatua de San Bartolomé de unos 24.000 años. Desollado de Marco D’Agrate, en la que el apóstol aparece despellejado, pudiéndose observar sus múscu- La piedra ha sido el soporte de las creencias a través de los y venas con marcado realismo. Lapislázuli la escultura, aunque según ha ido avanzando la técnica y del latín lapis, piedra, y del las sociedades, se han plasmado ideas, sentimientos o con- Han existido piedras que, por su belleza o escasez, han sido árabe clásico lâzaward, rizo de rey, es una gema preciosa ceptos más elevados. La cultura del Antiguo Egipto consi- dotadas de simbolismo social, espiritual o económico. Pie- muy apreciada durante la deraba la vida más allá de la muerte una realidad. Para que dras preciosas y joyas han decorado esculturas, altares y Antigüedad. Esta compuesta de lazurita (aluminosilicato de los faraones, que eran considerados reyes y dioses, vivieran cuerpos humanos miles de años atrás, como los lapislázulis calcio y sodio), calcita y pirita eternamente necesitaban una representación física para que de Egipto, de más de 5.000 años o las joyas aztecas de tur- y fue considerada como la su alma siguiese en este mundo, que se realizaba en piedra. quesa, con 4.000 años. piedra de los dioses por los sumerios y los egipcios. El tamaño de las esculturas estaba relacionado con el poder y la obra de ese faraón. Hasta el siglo XIX, la producción mundial de diamantes era de unos pocos kilos al año, lo que los convertía en una de Escarabajo alado de Tutankamón Los emperadores romanos continuaron con este pensamien- las piedras preciosas más escasas. Con el descubrimiento (1.334 a.C. - 1.325 a.C.) to, sobre todo a partir del emperador Augusto. Sus escul- de grandes minas de diamante en el sur de África en la dé- Localizado en la tumba de Tutankamón en el Valle turas lo representaban como la imagen del máximo poder cada de los 70, se comenzaron a extraer por toneladas. El der los Reyes KV62(1). militar y religioso, idea que perdurará con el origen del cris- exceso de producción y la falta de demanda provocó que los La joya esta formada por oro, tianismo y las representaciones de Jesucristo durante el ro- inversores británicos crearan el cartel De Beers, que hoy día laspislázuli, cornalina, turquesa y feldespato principalmente. mánico y el gótico. sigue controlando la producción y el abastecimiento mundial de diamantes. En 1947, el cartel De Beers creó la campa- Con la llegada del Renacimiento, el cambio filosófico y ña publicitaria que asoció los diamantes con el amor y el social retomó los ideales de belleza estéticos de la anti- matrimonio bajo el eslogan un diamante es para siempre (A güedad, combinándolos con la técnica depurada de los Diamond is Forever). 37 5 Ruta Panamericana El transporte Es un sistema de carreteras de más de 48.000 km que une todo y la comunicación el lado occidental del continente Americano desde Alaska hasta Ushuaia en Tierra del Fuego.

El ser humano ha buscado desde sus orígenes conquistar el territorio, ocupándolo y transformándolo. Hace 10.000 años, los grupos humanos comenzaron a buscar espacios óptimos para permanecer en ellos de manera estable, en los que de- sarrollaban construcciones y defensas diseñadas para perdurar en el tiempo en ese mismo lugar, así como empezaron a crear rutas para unir dichos núcleos de población.

Los caminos fueron jerarquizándose según su uso. En ellos se fue desarrollando obra pública y señalización para su mejor aprovechamiento para la comunicación y el comercio, creando calzadas, cañadas y carreteras. El material elegido para soportar este trasiego fue la piedra, por su solidez y resistencia, en sus diferentes formatos: áridos de diverso tamaño, cementos o brea.

La piedra sigue siendo el material de comunicación terrestre por antonomasia. El nivel de vida actual, la mecanización de La conquista del medio marítimo o el espacio aéreo han sido las tareas agrarias, la evolución imparable de la industria, así posibles gracias al uso de la piedra y los derivados. El hormi- como el desarrollo de las actividades terciarias han hecho gón armado forma parte de estas estructuras, que soportan que las mejoras en la comunicación física sean indispensa- el paso de numerosas naves y pasajeros diariamente con la bles. Las carreteras son básicas para el sistema comercial y garantía de la resistencia de este material. económico actual por ser el medio de menor coste a largo plazo gracias, una vez más, a la perdurabilidad de la piedra. A nivel local, la red urbana también está formada por piedra. Los edificios y calles conforman una estructura espacial con Además de vertebrar el espacio a través de carreteras y ca- una morfología concreta en la cual la disposición de las vías minos, la piedra forma parte de cada obra que ha servido de comunicación acomoda la organización de la ciudad. Un 160 km para superar las dificultades que los accidentes geográficos ejemplo de esto es que la relación entre la disposición de El puente de hormigón de suponen para la comunicación terrestre. Ríos, valles, monta- avenidas y el crecimiento de una ciudad no son variables Dnyang-Kunshan, que une las ñas y otros accidentes geográficos han sido superados gra- inconexas. Este planteamiento responde a la ordenación del ciudades chinas de Qingdao y Huangdao, es el más largo cias a puentes, viaductos o túneles basados principalmente espacio a largo plazo y su disposición suele estar sujeta a del mundo y tiene 160 km en construcciones de hormigón. solucionar necesidades espaciales futuras. y se sustenta sobre 5.200 pilares. 38 6 Energía y minería

La Tierra se originó hace 4.543 millones de años en el Sistema TIPOS DE CARBÓN Solar. Desde entonces, ha experimentado sucesivas fases de composición litológica que han dado lugar a los diferentes tipos Existen cuatro tipos de carbón atendiendo a su calidad y compactación, de mayor calidad y mejor combustión de rocas y minerales que conforman el globo. Los procesos de cuanto mayor sea su riqueza en carbono: formación de esta piedra han sido tan lentos en tiempo geológi- co que no son recursos renovables, aunque sí 100% reciclables. Turba Lignito Hulla Antracita Riqueza en carbono Riqueza en carbono Riqueza en carbono Riqueza en carbono Entre estos materiales pétreos y no renovables encontramos entre el 45 y el 60%. entre el 60 y el 75%. entre el 75 y el 90%. entre el 90 y el 95%. rocas con poder energético. El auge del consumo del carbón en la Primera Revolución Industrial supuso un cambio en la explotación de este tipo de materiales, que siempre habían sido utilizados, pero a niveles domésticos o en pequeños hornos de artesano. Los yacimientos de carbón mineral son consecuencia del enterramiento de restos orgánicos vegetales en depresiones pantanosas. Con el paso del tiempo estos depósitos experimentaron procesos de cambio de presión y rocas radioactivas. Aunque algunas son desconocidas fuera temperatura que transformaron estos materiales orgánicos en de sus industrias, como la pechblenda o la monacita, también este tipo de rocas. Su extracción es posible a través de mine- hay rocas de uso convencional, como el granito o el mármol, ría subterránea o a cielo abierto. que en ocasiones presentan niveles radioactivos superiores a lo normal. Esto es debido a la presencia de impurezas minera- El petróleo, etimológicamente del griego ‘aceite de piedra’, les de uranio y torio en su composición. es otra roca usada en la industria como combustible por el poder calorífico de sus refinados. En 2015 supuso el 31,5% Aunque no son energéticos propiamente dichos, existen re- del consumo energético mundial. Se formó en cuencas sedi- cursos líticos y minerales que se utilizan para el desarrollo de mentarias marinas con muy poco oxígeno, donde se acumuló otras industrias, como los fosfatos, el azufre, el yeso, la sal gran cantidad de materia orgánica y se fue convirtiendo en o las piedras preciosas. Sus funciones son indispensables una roca viscosa. Su extracción implica perforación de la cor- para la sociedad y tienen cientos de aplicaciones: agrarias, 1.000.000 teza terrestre. El transporte de petróleo es el mayor exponente constructivas, alimentarias, tecnológicas, médicas, etc. La so- barriles de tráfico internacional, ya que los productores se localizan en ciedad actual requiere de un suministro constante de estos En el año 2018, Arabia Saudí fue puntos muy concretos y su consumo es global. recursos y es por ello que su demanda obliga a una constante el principal país productor de búsqueda y explotación de yacimientos. En cuanto al tamaño petróleo, con más de un millón de barriles diarios, seguido de Iraq, Existen también rocas de alto poder energético per se, sin de estos yacimientos podemos denominarlos vetas, si son de Irán, Emiratos Árabes Unidos, necesidad de ser sometidas a combustión. Es el caso de las pequeño tamaño, o filones cuando su desarrollo es mayor. Kuwait y Venezuela. 39 7 Las herramientas de piedra y su uso molino Las muelas o piedras de molino son dos, la solera y la corredera o voladera. Esta última se sitúa en posición superior y es la piedra móvil a la que el rodezno imprime su movimiento rotatorio.

El primer material del que tenemos constancia de su trans- formación a manos de la especie humana es la piedra. Los diferentes hominidos de nuestro linaje evolutivo usaron cuarcitas, obsidianas y sílex, conocido popularmente como pedernal, para la producción de las primeras herramientas.

Con el paso del tiempo el sílex fue monopolizando la produc- ción de herramientas de piedra por su cantidad y variedad a lo largo de todo el planeta. Entre sus características hay que destacar su dureza (7 en la escala de Mohs), su adecuado grado de cristalización y su fractura concoidea. Este tipo de fractura hace que al golpear una roca las hondas se propaguen uniformemente a lo largo de toda su superficie lo que te permite controlar su fractura a la hora de producir filos cortantes. Lascas, choppers, bifaces, raederas, raspadores, buriles y puntas fueron algunas de las herramientas que se construyeron en piedra durante el primer estado de la huma- Una de las herramientas de piedra más importantes de la his- nidad que conocemos como Paleolítico. toria son los molinos, utilizados para pulverizar los cereales y crear derivados como la harina. Con el tiempo y el aumento Obsidiana El proceso de transformación en agricultores y pastores pro- de tecnología esta actividad alcanzó un alto grado de espe- Esta roca volcánica fue utilizada ducido durante el Neolítico modificó el modo de vida de las cialización y la producción exigió rendimientos mayores. Por por aztecas y mayas para elaborar sus cuchillos ceremoniales. Los primeras sociedades paleolíticas, lo que conllevó una evolu- esta razón, el ser humano buscó aprovechar fuerzas naturales cuchillos de obsidiana se han ción en las técnicas de trabajo de la piedra. Se comenzó a tra- superiores a la manual, como la tracción animal, el agua o el utilizado en operaciones quirúrgicas bajar las rocas mediante el pulimento. Con esta nueva técnica aire. Este proceso productivo llegó hasta mediados del siglo hasta tiempos recientes porque su filo es hasta cinco veces más se produjo un nuevo utillaje más resistente caracterizado por XX igual que otros como el trillado, cuya función es separar el delgado que el de los escalpelos hachas, azuelas y azadas cuya finalidad era el trabajo de los grano de la paja del cereal, basadas en estas técnicas pre- de acero. campos y de la madera. históricas.

Para fabricar estas nuevas herramientas se utilizaron princi- Con la llegada de la fundición del hierro la piedra adquirió un palmente rocas metamórficas como ofitas, fibrolitas o silima- nuevo valor, el de piedra de afilar, que también ha llegado a nitas. No obstante, la tecnología de talla no se dejó de usar, nuestros días. A su vez, la función de pedernal para conseguir sino que adaptó su corte para ser aprovechado en labores fuego no ha caído en desuso y es básica en muchas partes relacionadas con la agricultura, como la fabricación de hoces. del mundo rural. 40 Bibliografía Recursos audiovisuales

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41 42 os metales son materiales que se obtienen a partir de la ces técnicos y tecnológicos. En la Antigüedad formaron parte transformación de los minerales. En muchos casos los de los arados, fueron soporte (tablillas de bronce y plomo) y minerales se encuentran aglutinados formando unida- herramienta para escribir (cinceles, buriles y estilos); se utili- Ldes superiores que conocemos con el nombre de rocas. Los zaron para fabricar esculturas con la técnica de la cera per- pueblos griegos los bautizaron como metallon, que significa- dida y revolucionaron el mundo del transporte ecuestre con ba el producto extraído de una mina. A lo largo de nuestra sus bocados y espuelas. Durante el medievo y la modernidad, historia los humanos hemos tenido que aprender las técni- además de su uso generalizado en armas y herramientas, se cas de extracción, fundido y transformación para poder, en utilizaron para fabricar trompetas, sacabuches o campanas. primer lugar, separar los metales del resto de elementos que conforman los minerales y rocas y, en segundo lugar, traba- Por su parte, el hierro primero y el acero después protagoni- jar estos metales para obtener herramientas, armas, joyas, zaron las diferentes revoluciones industriales que caracteriza- etc. Para utilizar el metal hemos desarrollado una disciplina ron el progreso de la contemporaneidad. En este contexto, los -la metalurgia- y unas técnicas propias para su obtención y metales contribuyeron a desarrollar los sistemas de produc- fundición. Su desarrollo ha permitido crear nuevos metales ción de energía eléctrica y la gran revolución de los transpor- a partir de la aleación de varios de ellos como el caso del tes y las comunicaciones. Y, asimismo, fueron la esencia de la acero, cuya producción y desarrollo ha marcado el devenir urbanización y la construcción de las ciudades, desarrollando de la Edad Contemporánea. el fenómeno urbano y contribuyendo al creciente proceso de la industrialización. Fábricas, edificios, puentes, vehículos, Solo unos pocos metales aparecen en estado puro en la na- máquinas, estructuras; paisajes urbanos al completo que en turaleza, los llamados metales nobles, escasos y de alto va- su esencia han sido construidos en los últimos siglos sobre la lor a lo largo de la historia. Nuestros antepasados paleolíticos base de los metales. Es más, componentes como el aluminio, comenzaron utilizando el óxido de hierro para la elaboración el cobre o las aleaciones ferrosas son de hecho partes invi- de pigmentos. Desde finales del Neolítico tenemos evidencias sibles de estas estructuras urbanas, sustentando elementos del trabajo del “cobre nativo” así como del oro y la plata. Todos constructivos, cables, circuitos piezas y armazones, muchos ellos se encontraban en la naturaleza en estado casi puro y de ellos invisibles, pero que verdaderamente conforman el es- se moldeaban manualmente aprovechando su maleabilidad. queleto interno de nuestras ciudades. El desarrollo de los procesos de fundición dio origen al último periodo de la Prehistoria, que conocemos con el nombre de la Hoy en día, pese a tal evolución, los metales no han perdido Edad de los Metales. Este periodo se subdivide en tres sube- sus funciones originarias y, además de en todos estos usos tapas que llevan por nombre: el del primer metal trabajado urbanos, se siguen utilizando para fabricar joyas, para produ- -el cobre-; la primera aleación realizada de cobre y estaño -el cir herramientas o como simples elementos monetarios o de bronce-; y el de mayor éxito temporal y aplicación – el hierro-. intercambio. Se trata sin duda de materiales clave en nuestra existencia y nuestra evolución; son una parte de nuestra vida Desde entonces, la historia de la humanidad ha estado unida cotidiana que se ha asentado en nuestra sociedad y su estu- estrechamente a la evolución del uso de los metales y ha te- dio y aplicación sigue marcando nuestra evolución tecnológi- nido un lugar esencial en muchos de nuestros grandes avan- ca en el día a día.

43 propiedades características

Estado A temperatura ambiente los metales están en estado sólido, excepto el mercurio que se encuentra en estado líquido.

Color Gran variedad cromática, siempre caracterizada por su brillo, que refleja la luz.

Densidad Los diferentes metales son más densos que el agua, por eso se hunden. El hierro presenta una densidad de 7,87 g/cm³, aunque hay metales como el uranio que presentan una densidad de 19,1 g/cm³.

Resistencia mecánica Buena resistencia mecánica, lo que les permite absorber golpes, presión o ser sometidos a grandes esfuerzos mecánicos.

Conductividad Los metales destacan por su conductividad térmica, eléctrica y sonora. Destaca el cobre como uno de los más utilizados por su alta conductividad.

Ductilidad Al aplicarles una fuerza mecánica, los metales pueden deformarse plásticamente hasta el punto de permitir ser estirados formando hilos.

Maleabilidad Los metales pueden ser deformados por comprensión sin romperse, pudiéndose moldear en planchas y láminas finas.

Fusibilidad Es la facilidad con la que un metal puede fundirse o derretirse, alterando su estado.

Oxidación Es la propensión de los metales a reaccionar químicamente con el oxígeno, alterando sus propiedades naturales. Los metales férricos son muy propensos a la oxidación. Algunos metales nobles, como el oro, apenas presentan esta característica.

Reactividad Los metales reaccionan en presencia de otras sustancias químicas y tienden a formar cationes. Presentan facilidad a la hora de perder electrones y enlazarse químicamente con otros elementos químicos.

44 Metalurgia Bronce Hierro

La fundición del primer metal, La transición del cobre al bron- La Edad del Hierro, duró apro- asociado a los primeros hornos ce surgió gracias al desarrollo ximadamente del 1200 a.C. al cerámicos, data de hace 6.500 de la técnica metalúrgica. La 300 a.C. Aunque se conoce su años. El elemento utilizado fue creación de aleaciones -mez- utilización desde el 2.500 a.C., sobre todo el cobre, fundido clas homogéneas de varios por los artefactos de hierro halla- para introducirlo en forma líqui- elementos de los cuales uno dos en las tumbas reales hititas. da en crisoles y moldes. Sur- por lo menos debe ser metáli- Estos pueblos hititas, en la actual gieron en la zona de Tal-i-Blis, co- dio lugar al bronce -mezcla Siria, fueron los primeros en con-

A lo largo del tiempo A en los Montes Zagros iraníes, de cobre y estaño-. La primera trolar el hierro y monopolizaron donde se establecieron centros muestra de cobre fundido data su producción, siempre escasa. especializados de reducción del 4500 a.C. y apareció en la Cuando su imperio fue destrui-

Prehistoria de este tipo de metal. La utiliza- actual Serbia. La introducción do, sus herreros se dispersaron ción de oro y plata, al aparecer de las herramientas de cobre por Oriente Medio, difundiendo en forma de pepitas de metal fue sustituyendo a las de su tecnología y dando comienzo nativo, también fue común en piedra. El bronce es más duro a la Edad del Hierro. A pesar de esta época para la realización que el cobre y se equiparaba ser uno de los elementos más de adornos y joyas, aunque a la piedra en su tenacidad y abundantes del planeta, hubo estos metales eran mucho más resistencia, siendo además mu- que esperar hasta este periodo escasos. cho más fácil de producir. para que se sistematizaran los Hacha de bronce de hace 3.000 procesos de obtención, fundi- años del yacimiento del Mirador ción y manipulación. El proceso (Sierra de Atapuerca, Burgos). de fundido y moldeado de este metal fue complicado ya que requería enormes cantidades de madera, carbón y hornos de

año 350.000 a.C. año 7000 a.C. año 4500 a.C. año 1200 a.C. gran capacidad calorífica.

Ocres Cobre La Edad de los Metales

La especie humana ha utilizado El objeto metálico más anti- Fue la última etapa tecnológica metales desde época paleolí- guo del mundo apareció en la de la Prehistoria tras la Edad de tica. Hace 350.000 en el yaci- cueva iraní de Shanidar. Fue Piedra. Se caracteriza por el ini- miento francés de Terra Amata trabajado por percusión lo que cio de la actividad metalúrgica hay restos de ocre, óxidos de permitió obtener finas láminas en los grupos humanos. En la hierro, procesados quizás para sin para ello ser necesario Península Ibérica abarca desde ser utilizados como elementos alcanzar altas temperaturas. aproximadamente el tercer de pintura corporal. Estos La técnica de martilleado del milenio a.C. hasta la llegada restos de hematites y goetitas cobre a temperatura ambiente de los romanos. Se dividió en habían sido sometidos a trata- para el desarrollo de objetos or- tres edades inferiores, la Edad miento térmico para acentuar namentales y alfileres, también del Cobre o Calcolítico, la Edad sus colores, rojo y amarillento fue utilizada en yacimientos de del Bronce y la de Hierro. La respectivamente. los Montes Zagros y Anatolia Restos primera se desarrolló en el III hace más de 8.700 años. de cobre milenio a.C., el bronce corres- nativo ponde al II milenio a.C. y el Ocre hierro durante el último milenio pulverizado. antes de nuestra era. Cueva de Shanidar (Irán). Este yacimiento iraní además de ser conocido por sus ocupaciones neandertales de hace más de 45.000 años, posee un enterramiento de 35 individuos de hace 10.600 años con restos de cobre trabajado. 45 w

Plomo El artefacto más antiguo encontrado de plomo es una estatua de Osiris del 3800 a.C. Pero fue durante la antigüedad cuando se expandió su uso. Los griegos lo utilizaron para crear proyectiles de honda. Los romanos, desde época republicana (509 a.C-27 a.C)., A lo largo del tiempo A utilizaron el plomo por su Bronce romano numerosas obras en bronce. ductibilidad y resistencia a la Una de las obras en bronce corrosión, para fabricar láminas La escultura en metal en Roma más famosas de Roma fue el para escribir. ataúdes, tuberías hunde sus raíces en la tradi- Coloso de Nerón. Levantada y recubrimiento de bañeras. ción griega. Una de las piezas en ese metal, medía más de También se utilizó para la crea- más antiguas encontradas es 30 m y estaba situada frente Edad Antigua ción de productos farmacéu- la estatua de bronce de Hér- al Anfiteatro Flavio, que acabó ticos y para la acuñación de cules, del s. II a.C. En ella se siendo conocido como El moneda debido a su bajo coste aprecia la curva praxiteliana, Coliseo, por la cercanía de la en relación con otros metales. una forma de representación estatua. Las fuentes señalan humana con ligera inclinación su destrucción en el saqueo de la cadera. Entre los autores de Roma del 410 d.C. o en los romanos destaca Pasiteles, al terremotos posteriores, tras la que se le atribuye una enorme cual fue fundida y reaprove- estatua de Júpiter de oro y chada, como era habitual en marfil, hoy desaparecida, y la época. año 500 a.C. año 100 a.C.

Acero de la India inventaron un método para Minas hispánicas su obtención. El acero es una Guerreros Aunque hay evidencias de la aleación de hierro y una peque- La conquista romana de la Riace existencia de antecedentes del ña cantidad de carbono. Este Península Ibérica en el acero moderno, como el hierro “Acero de Damasco”, como fue siglo I a.C. significó la ex- forjado, en la zona del Mar bautizado en época medieval, pansión del Imperio hasta el Negro desde el 1800 a.C., no marcó la técnica de fabricación límite terrestre de occidente y fue hasta el 400 a.C. cuando de espadas de esta aleación el control de una zona reple- los metalúrgicos de la India hasta el 1.700 de nuestra era. ta de metales. Plinio el Viejo hablaba en sus crónicas de la presencia en Hispania de oro, plomo, hierro, cobre y plata a un nivel nunca antes conocido en Roma. El s. II d.C. estuvo marcado por la intensa Esculturas de bronce actividad en las dos grandes cuencas mineras de Hispa- Los guerreros de Riace son Estatua romana de bronce. nia: el suroeste, repleto de Las Médulas fue la explotación las primeras esculturas en Hércules siglo II a.C. explotaciones de cobre y plata, minera de oro más importante del metal de la Edad Antigua. La forja tradicional es un sistema y el centro y norte, ricos en ya- Imperio Romano. Situada en la Estas estatuas griegas de de fabricación de objetos basado cimientos auríferos. Según las comarca del Bierzo (León), estuvo bronce forman parte de en la deformación del metal crónicas, en las cuencas de los en funcionamiento durante los dos los escasos testimonios de producido a base de golpes. ríos Tajo, Miño, Duero y Genil primeros siglos de nuestra era y En el caso del hierro es necesario en ella se calcula que pudieron escultura metálica clásica en se podían recoger pepitas de someterlo a una temperatura oro directamente a mano. trabajar unas 20.000 personas. Grecia junto con el Poseidón entre 800º y 1.000º para que se y el Auriga de Delfos. pueda trabajar. 46 Guadañas y colleras

La plena Edad Media, que abarca los siglos XI y XIII, se caracterizó por una revolución agrícola en Europa. Fue posible gracias a cambios en las técni- cas de regadío y de cultivo y a la invención de nuevos elementos de metal. La introducción

A lo largo del tiempo A del arado de vertedera y de nuevas herramientas como la guadaña, la collera y la herra- dura de clavos hicieron posible La Reja de la Catedral de Pamplona conocida como “La Reina” de las rejas un desarrollo exponencial de góticas, obra de Guillermo de Ervenan, se terminó en 1517.

Edad Media las actividades agrícolas. Rejas y vidrieras raban las rejas y los vallados. En el arte gótico, los metales La Edad Media destacó sin formaron parte de las tecnolo- duda por el desarrollo de sus gías mecánicas de los grandes dos grandes corrientes artísti- edificios y en las rejas de cierre cas: el Románico, durante los de capillas, candelabros y otros siglos X y XII, y el gótico, desde elementos de liturgia. Además, mediados del siglo XII. En el las bellas vidrieras que carac- primero, se empleó el metal con terizaron la eclosión de colores profusión para la creación de de las iglesias góticas estaban elementos ornamentales como unidas por metales fundidos las volutas de hierro, que deco- como el plomo y el estaño. año 700 año 1000 año 1200

Estribos metálicos Campanas y relojes era conocido como metal de campana, que no era más que La inestabilidad política de Los mongoles El crecimiento de la producción bronce al 78 % de cobre y 22% occidente tras la caída del implementaron los estribos agraria favoreció el comercio y de estaño o de hierro. A finales imperio romano convirtió a a la caballería de sus el desarrollo de las ciudades. del s. XIII apareció el reloj Europa en un objetivo de ejercitos, lo que posibilitó En ellas, surgieron los gremios, mecánico, hecho de piezas conquista para diversos la liberalización total de agrupaciones de artesanos ambas manos para poder de metal móviles. Este tipo de pueblos de otros continentes, usar el arco a caballo. especializados. La huella de reloj se ubicaba en grandes que trajeron al viejo continen- estos aún es perceptible en la edificios como monasterios, te novedades tecnológicas. nomenclatura de muchas calles iglesias y ayuntamientos. Ge- Los estribos para los caballos como las dedicadas a los he- neralmente ocupaba espacios llegaron al Imperio Carolingio rreros, los plateros, los cuchille- elevados -normalmente, torres- en el siglo VIII. Habían sido ros, los forjadores, los orfebres, y su uso se fue uniendo al de inventados por los nómadas etc. Las campanas de las las campanas, que empezaron mongoles cuatro centurias iglesias se encargaron de mar- a marcar las horas del día, la antes y entraron en occidente car el ritmo de funcionamiento apertura y cierre de puertas de a través del Imperio Bizanti- de las ciudades y los pueblos. muralla o el comienzo y el fin no. Esas piezas de metal per- El material con el que se hacían de las jornadas gremiales. mitieron al jinete manipular la espada mientras montaba, lo que transformó el papel de la caballería en los ejércitos del Reloj astronómico de Praga. Localizado en la pared sur del Ayuntamiento, medievo. la parte más antigua del Reloj es el mecanismo del cuadrante astronómico que data de 1410. Fue construido por el relojero Nicolás de Kadan y por Jan Šindel, profesor de matemáticas y astronomía de la Universidad de Praga. Alrededor de 1490 se añadieron el calendario y las esculturas góticas que decoran la fachada. 47 Hornos y acero inoxidable y enfriamiento del hierro puro La pila voltaica Caminos de hierro en presencia de carbono en Los primeros hornos metalúrgi- recipientes cerámicos. Esta Alessandro Volta creó la El ferrocarril desde su propio cos de carácter industrial, de- técnica hacía aflorar las impure- primera batería eléctrica de nombre indica la estrecha rela- nominados altos hornos, fueron zas del metal a la superficie en la historia en 1800, apilando ción existente entre este medio construidos en la región forma de espuma, obteniendo discos de plata y zinc alterna- de locomoción y los metales. de Cumbria, en el lingotes de gran pureza. Gra- tivamente y separándolos por A principios del siglo XIX, Reino Unido, en el cias a estos avances, en 1872, cartón empapado en salmuera. ingenieros británicos comenza- 1700. En 1823, los científicos británicos Woods El invento, conocido como ron a desarrollar los primeros la zona llegó y Clark patentaron la aleación pila voltaica, produce un flujo vehículos motorizados sobre a tener 237

A lo largo del tiempo A de hierro, cromo y carbono que continuo de corriente eléctrica raíles para el transporte minero. siderurgias hoy conocemos como acero cuando se unen ambos extre- No fue hasta 1814 cuando en funciona- inoxidable. mos de la pila con un cable George Stephenson construyó miento, que se de metal. Hasta entonces, el la Blücher, el antecedente del alimentaban estudio de la electricidad había primer ferrocarril que prescindió con una mezcla estado limitado a la electricidad de tracción animal. En 1819, se de carbón estática. El invento de Volta construyó el primer ferrocarril, y coque, un permitió trabajar con corrien- que cubría 13 km entre Hetton derivado del carbón tes eléctricas que se podían y Sunderland, en Inglaterra. El Edad Moderna destilado al vacío. En activar a voluntad del científico. 17 de septiembre de 1825 tuvo 1740, a poca distancia de Desde entonces, el voltio, la lugar el primer transporte de esa región, Benjamin Hunts- unidad de medición de la dife- pasajeros entre Darlington y David man creó el acero de crisol, un rencia de potencial eléctrico, Stockton, con las vías de 1,453 de Donatello tipo de acero elaborado con se llama así como homenaje al m de ancho que definieron el técnicas de lento calentamiento físico italiano. standard. Edad Contemporánea año 1500 año 1700 año 1800

El renacimiento La presión isostática Pascal Envases metálicos Salamanca es el nombre de la del bronce experimentando primera locomotora de vapor de El científico y filósofo Blaise con la presión Hasta la llegada de la revo- éxito comercial. Construida en La recuperación del metal Pascal (1623-1662) enunció el aplicada lución industrial, la conserva- 1812 para el ferrocarril que unía como elemento escultórico Principio de Pascal, que expli- en líquidos ción de alimentos se basaba Middleton y Leeds, fue la primera para grandes obras en el ca cómo la presión aplicada principalmente en técnicas en disponer de dos cilindros. Su nombre es un homenaje a Renacimiento fue impulsada en un líquido contenido en un de ahumado o salazón. En principalmente por la obra la victoria de Wellington sobre recipiente se transmite con 1795, el francés Nicolas Appert Napoleón en la ciudad española. de Donatello. Su David, una la misma intensidad en todas inventó el proceso de embota- estatua de bronce de las direcciones, permitiendo do para mejorar la vida útil de más de metro y medio, obtener fuerzas muy grandes los alimentos. Philippe Girard se convirtió en 1440 en la partiendo de otras relativa- mejoró su diseño al utilizar latas primera representación mente pequeñas. Aunque el de hojalata con recubrimiento de un desnudo masculino matemático francés no fue interior de estaño, aprovechan- desde la Antigüedad, casi consciente de ello, este des- do las propiedades antisépti- mil años atrás. Además, sus cubrimiento significó grandes cas de este metal. El proceso representaciones supu- avances en los campos de la de enlatado fue un éxito en sieron un hito en escultura hidrodinámica y la hidrostática, Inglaterra, donde el gobierno exenta, dispuesta para ser que dieron lugar a la invención incorporó este sistema de admirada desde todos los de la jeringa y de la prensa conserva en el avituallamiento ángulos. Otras obras de su hidráulica. Basándose en estos militar. producción estatuaria en principios, en la actualidad los bronce fueron el Condotiero metales son sometidos a pren- Gattamelata y el conjunto de sado isostático para eliminar Judith y Holofernes. burbujas e impurezas y darles forma. 48 El Talgo socios que la desarrollaron. Acero e impresión 3D El tren que construyeron, el En 1942, nació en España famoso Talgo, estaba hecho de La evolución de la metalurgia la empresa ferroviaria Talgo, aluminio soldado, sin remaches ha llegado al mundo de la im- conocida por ser la creadora ni tornillos, y tenía un centro de presión 3D. En 2015, el diseña- de los trenes del mismo nom- gravedad más bajo que el resto dor Joris Laarman y la empresa bre. Su denominación viene de modelos de la época, lo que holandesa MX3D iniciaron la del acrónimo “Tren Articulado permitía alcanzar los 115 km construcción del primer puente Ligero Goicoechea Oriol”, que hora y mantener altas velocida- impreso en acero inoxidable. incluye el apellido de los dos des en curva. Creado para ser colocado en A lo largo del tiempo A Oudezijds Achterburgwal, en Ámsterdam, se trata de una estructura de paso peatonal para la que se han utilizado 4,5 toneladas de acero que fueron impresos por cuatro robots que fundían la aleación a 1.500º. Edad Contemporánea año 1900

Chatarra y reciclaje capaz de fundir el 100% de la La cementación Rascacielos

chatarra, lo que posibilitó el re- año 2000 Esquema del horno El ingeniero francés Paul ciclaje de metales y aleaciones Herbert W. Western descubrió La utilización del acero como El Burj Khalifa de de arco eléctrico Héroult desarrolló en 1907 el permitiendo su reutilización con y patentó el proceso de car- refuerzo de estructuras en la Dubai, con 828 metros, descubierto por horno de arco eléctrico. En un gasto energético menor que buración al vacío en 1919. El construcción es uno de sus es el edifico más alto Paul Heroult. este aparato, el metal quedaba el de su extracción y transfor- proceso, llamado cementación, usos más extendidos. Junto construido en la historia expuesto a un arco eléctrico mación. hizo posible un tratamiento con el hormigón, forma parte de la humanidad. térmico de hierros y aceros Su construcción esencial de la construcción de ascendió a 1,5 mil en presencia de carbono que cimientos y pilares. El edificio millones de dolares. Gases aporta mayor dureza al mate- más alto del mundo, el Burj de salida rial conforme más tiempo Khalifa, es buen ejemplo de Electrodos Tubos de carga. durase el proceso. ello. Construido en 2010, para Alimentación El enfriamiento la estructura de 828 m de de concentrado rápido posterior altura se han utilizado 39.000 Canal hacía que la toneladas de barras de acero, de escoria capa externa de convertidor que colocadas en línea darían de carbono cuatro vueltas al Ecuador del del metal planeta. Exteriormente, pre- endureciera senta una fachada de más de velozmente, 15.000 m2 de acero inoxidable. creando una Además, su estructura incluye carcasa de 2.800 toneladas de aluminio. Mata Escoria extraordinaria dureza y de hasta 6,4 mm de grosor.

49 “La oxidación por falta de uso gasta mucho más las herramientas que el propio trabajo”

Benjamin Franklin Científico y político estadunidense del siglo XVIII

50 1 Composición, características y tipos

Los metales son elementos químicos puros de la tabla perió- dica extraídos de la tierra que se pueden combinar con otros para crear aleaciones metálicas. La metalurgia es la ciencia Hierro que estudia estos metales, su extracción, procesado y sus diferentes reacciones químicas como la corrosión. Por otro lado, y níquel la siderurgia es más específica y se centra en las técnicas El núcleo de la tierra esta empleadas en el hierro y sus aleaciones, así como en las di- compuesto por hierro y níquel. Se encuentra a unos 5.000ºC ferentes formas en las que aparece en la naturaleza: meteó- y es fundamental para el ricas, óxidos, hidróxidos, carbonatos, silicatos y sulfuros. Las funcionamiento del campo aleaciones son combinaciones de metales entre sí o con otros magnético terrestre. elementos que permiten aumentar las capacidades de los metales, como la dureza, la resistencia mecánica, la conductividad eléctrica y térmica, la resistencia a la corrosión y a la oxidación.

Materiales férreos Materiales no férreos.

Compuestos de hierro y sus aleaciones. El hierro es el metal Son aquellos minerales o aleaciones sin hierro presente. Son más abundante del planeta, ya que es el principal material de más difíciles de obtener y, por tanto, más caros. Entre ellos se su núcleo. Es el segundo en cuanto a cantidad en la corteza encuentra el aluminio, el metal más abundante en la corteza terrestre de la que forma el 5%. Sin embargo, el hierro puro terrestre, de la que forma parte en un 8,2%. Los metales no tiene escasas aplicaciones, la mayoría relacionadas con su ca- férreos presentan propiedades como resistencia a la corro- rácter magnético. Su fragilidad respecto a otros metales hace sión y buena conductividad eléctrica y térmica, fundiendo a que lo habitual sea utilizarlo como fundición o aleación, siendo temperaturas bajas. Esto hace que sean materiales más blan- el acero y sus diferentes variables las más representativas. Las dos, dúctiles y de reducida resistencia mecánica, por lo que fundiciones son aleaciones férricas que contienen otros meta- suelen utilizarse en aleaciones. Se clasifican normalmente en les, otros elementos como el carbono y cantidades variables de tres grupos según su peso: níquel, cromo, titanio, silicio y manganeso entre otros muchos. Existen varios tipos según sus características mecánicas, su - Pesados: cobre, estaño, plomo, níquel, zinc, cobalto y alea- dureza y ductilidad. Las aleaciones más conocidas del hierro ciones como el bronce y el latón (aleación de cobre y zinc) son los aceros, conocidos por su variedad y versatilidad. El - Liger os: titanio y aluminio acero es una aleación con casi un 99% de hierro y carbono que - Ultraliger os: berilio y magnesio. está presente en todos los medios de transporte modernos y en las construcciones de hormigón armado. 51 2 El metal, un material versátil y duradero

Hasta el dominio del procesado de los metales, los seres hu- que aún perduran, como el de moneda, las canalizaciones manos obtenían las herramientas de materiales que encontra- y las cuberterías e instrumentos musicales. Hoy en día, los ban a su alrededor, como la piedra y la madera. El trabajo de metales están presentes en todos los campos de la ingeniería los metales exigía recolectar el material, unirlo y darle forma. y sus herramientas. El campo de las aleaciones está en con- En unos primeros estadios de la metalurgia, los metales utili- tinua expansión, creciendo su número cada año para aportar zados eran el cobre y el oro, metales nativos que aparecían en mejores soluciones a las necesidades existentes. la naturaleza puros, se podían extraer con facilidad y ser trabajados a golpes. Su escasa dureza permitía crear elementos Solo existe un metal líquido a temperatura ambiente: el mercu- decorativos y joyas, pero no herramientas. rio, que además es inodoro. Sus propiedades físicas hicieron que en la antigüedad fuese considerado como el metal del La evolución de las técnicas constructivas y del fuego permitió que estaban hechos todos los demás o como plata líquida y hace 5.000 años la adaptación de hornos con capacidad tér- recibiera el nombre de “mensajero de los dioses”. Es un me- mica como para fundir metales, lo que supuso poder trabajar tal pesado que solidifica a -38ºC y de los pocos materiales con metales más duros y moldes, que permitían hacer répli- que reaccionan químicamente con el oro, por lo que ha sido cas. A partir de ese momento surgieron elementos de metal y usado para su extracción. También se usa en industria ma- sus aleaciones con características que no tenían los materia- nufacturera, en procesos químicos de tratamiento de papel y les anteriores: dureza, resistencia a la tracción, tenacidad y pinturas y en la fabricación de componentes eléctricos, aun- ductilidad. Al igual que otros materiales, el metal ha evolucio- que por su toxicidad, se están estableciendo protocolos para nado en cuanto a su uso. De representar objetos de prestigio reducir su uso. e identidad en los grupos sociales, fue variando con su conocimiento por parte del ser humano a crear útiles, al igual que Metales como el cobre o el aluminio pueden ser reprocesa- se iban conociendo las diferentes materias primas. En la ac- dos para crear nuevas herramientas sin perder sus capacida- tualidad, podemos decir que sus usos son casi inagotables. des originales ni su calidad. Muestra de ello es que el 80% del cobre extraído durante los últimos 10.000 años todavía se El uso inicial y principal de los metales fundidos fue la crea- encuentra en uso en la actualidad. Las principales fuentes de ción de herramientas y armas para la caza y la defensa: ha- cobre reciclado provienen de chatarra obsoleta y de la cons- 80%del cobre extraído durante los chas, espadas, agujas, cuchillos, punzones, cascos, fíbulas y trucción, donde se pueden encontrar abundantes muestras de últimos 10.000 años todavía se recipientes. Posteriormente, se fueron incluyendo otros usos metal en instalaciones de fontanería, calefacción y electricidad. encuentra en uso en la actualidad. 52 3 Comunicación, transporte y relaciones sociales

Los seres humanos, como seres sociales, necesitamos de una les relacionados con las formas de expresarse y comunicarse comunidad para nuestra supervivencia. La especie gregaria entre las personas. Más allá de los transportes, este material que somos nos lleva a comunicarnos entre nosotros y expre- ha estado detrás del progreso en la forma de relacionarnos y sarnos, ya sea de manera presencial o virtual. En los albores en los últimos siglos ha sido esencial en los medios de comu- del uso de los metales, los óxidos se utilizaron como base de nicación oral. Desde el siglo XIX el soporte en papel de las pinturas que, utilizando las paredes de las cuevas o el mismo comunicaciones escritas se ha visto progresivamente reem- cuerpo, servían de medio de expresión entre los individuos de plazado por otros medios a distancia basados en tecnología Golden Gate, está situado las comunidades prehistóricas, perdurando su mensaje visual de transmisión eléctrica, como el telégrafo, el teléfono o, en la en la bahía de San Francisco hasta nuestros días. actualidad, el ecosistema electrónico que nos permite comu- (EEUU). Compuesto principalmente de acero, tiene nicarnos a nivel global, todos ellos sustentados en el uso con- una longitud de 2.737 m La comunicación y sus medios favorecen el intercambio en- tinuado del metal como materia esencial de su composición. y se inauguró en 1937. tre grupos humanos, por lo que la humanidad fue creando redes de trueque y de intercambio de objetos entre diferentes poblados, precedentes del comercio. Este comercio estuvo marcado por el metal desde prácticamente sus inicios y, posteriormente, las monedas y los lingotes tomaron el protagonismo de un uso que ha llegado inalterado hasta nuestros días.

Las migraciones de los grupos humanos hacia nuevos espacios ampliaron el concepto de comunicación, haciendo nece- sarias nuevas vías y nuevos medios de transporte. Los metales participaron en su progreso, primero con los avances en carruajes y caballería y, a partir de la Revolución Industrial, en todos los medios de transporte terrestres, aéreos y marítimos. En particular, el ferrocarril, el camino de hierro, ha sido la más alta expresión de la relevancia del metal como elemento para la comunicación y el transporte. Las vías de tren han representado sin duda una notable muestra de las formas del ser humano para relacionarse utilizando este tipo de material.

Y más allá de la movilidad, el metal ha sido un material utilizado por el ser humano en un constante viaje de ida y vuelta en sus relaciones, ya que a menudo ha vuelto a los usos origina- 53 4 Metal y energía

Los metales han podido ser trabajados gracias al control La adaptación del ser humano a sus nuevas necesidades ha del fuego y de los hornos, si bien es cierto que los primeros contado con los metales como protagonistas de los grandes metales fueron tratados por percusión. La fundición supuso avances contemporáneos en energía y telecomunicaciones. Aerogeneradores el control total sobre estos materiales, permitiendo pasar de La catalización de la energía a través de los múltiples gro- El acero es un material esencial en la construcción de los molinos su estado natural sólido a líquido, a la vez que se generaban sores de cables y tendidos, desde los finos de cobre hasta de viento del siglo XXI. El proyecto nuevas aleaciones. La capacidad de transformación de los los gruesos de aluminio, marcan el paisaje visible e invisible Gansu Wind Farm, situado en el nordeste de China, es el mayor metales abrió la puerta a la experimentación mecánica y su que permite tener luz eléctrica, electrodomésticos y telecomu- complejo eólico del mundo. utilización para la creación de las primeras máquinas. El pri- nicaciones globales en nuestro día a día. Además de como Agrupa a más de 100 parques mer ingenio mecánico autónomo que se conoce es la eolípila, conductores de energía, existen metales cuyo uso se basa en eólicos con una capacidad para producir 20.000 mega- una máquina creada por Herón de Alejandría en el siglo I d.C. que son productores de la misma. Maria Skłodowska-Curie y vatios. La generación de este Este ingenio estaba constituido por una cámara esférica con su marido Pierre Curie llevaron a cabo algunos de los primeros parque es casi como el total dos tubos curvos por los que se expulsaba el vapor al calen- estudios de isótopos radiactivos, descubriendo metales como de la energía eólica instalada en España en la actualidad. tarla y creaba un movimiento sobre el eje central. el radio y el polonio, que aplicaron a la radiología médica, gracias a la cual se salvaron muchas vidas en la I Guerra Mundial. En la Edad Moderna, la humanidad atenderá a un desarrollo Las investigaciones posteriores de Rutherford, Bohr o Einstein científico sin precedentes, que da lugar a enormes transfor- sobre los átomos y la energía llevaron en 1938 al enunciado maciones y relevantes descubrimientos, como el de la elec- de la hipótesis de la fisión nuclear. La puesta en marcha de tricidad de las tormentas por parte de Benjamin Franklin en auténticos ejércitos de científicos en el Proyecto Manhattan 1753. Años más tarde, en 1780, el médico italiano Luigi Galva- demostró la potencialidad energética de la energía nuclear, ni descubrió que el contacto de su bisturí metálico con la piel que a partir de la II Guerra Mundial se centró en aplicaciones de una rana en disección provocaba movimiento y escribió las energéticas de carácter pacífico. primeras impresiones sobre lo que hoy sabemos de la electricidad estática. Hasta los inicios del siglo XIX, el ser humano En los albores del siglo XXI la energía es una necesidad estra- no fue capaz de crear y controlar electricidad, con la llegada tégica. La búsqueda de una energía no contaminante es una de la batería de Alessandro Volta, que unía elementos metáli- de las máximas de la sociedad actual. El metal figura como cos con líquidos salinos para conseguir una carga invariable material imprescindible, gracias a sus características físicas, durante un periodo determinado. en placas solares y aerogeneradores que adaptan la energía del medioambiente al uso de la humanidad. 54 5 Los metales nobles

Los seres humanos hemos buscado la belleza estética desde nuestros orígenes. Los colores, formas, texturas y brillos de la naturaleza han fascinado a la humanidad, que los ha imitado, creando además los suyos propios. Oro, plata y cobre fueron los primeros metales que los grupos humanos señalaron como elementos de embellecimiento y prestigio. Su belleza estaba basada probablemente en su escasez y su brillo, ca- racterísticas que han mantenido los metales preciosos hasta Además de la metalurgia y la siderurgia para metales y alea- Tutankamón La tumba KV62, situada en el la actualidad. ciones más comunes, surgió la orfebrería. Etimológicamente, Valle de los Reyes (Kings Valley) es una palabra de raíces latinas que une los conceptos de oro de Egipto, se corresponde con el Los faraones del Antiguo Egipto manifestaban su poderío con -auri- y arquitecto -faber- y se entiende tradicionalmente como sarcófado y momia de Tutankamón fallecido en el 1.327 a.C. grandes obras y con la acumulación y muestra de oro como el arte y la técnica aplicados al trabajo de metales preciosos La tumba formada por cuatro salas símbolo de estatus, belleza y eternidad. Entre los elementos y sus aleaciones. Los metales preciosos miden su pureza en contaba con más de 5.000 piezas que han perdurado destacan las máscaras funerarias como la quilates. En gemología, un quilate -ct- es una unidad de peso para cuya fabricación se usaron grandes cantidades de oro y plata. de Tutankamón y abalorios, colgantes, pulseras y accesorios equivalente a 0,2 g. El concepto de quilate surge de la palabra de este metal, que en sus pinturas aparecen solo en manos griega keration, usada para las semillas de algarrobo con las de dioses y faraones. Esta dinámica continúa durante toda la que pesaban los metales en las balanzas, ya que eran muy Antigüedad Clásica. Tal vez, el gusto por el oro en Grecia es homogéneas y comunes. Todas las semillas pesaban prác- menos conocido que en la cultura romana, pero impresionan- ticamente lo mismo, 0,2 g, de ahí que esa sea la media. En tes colecciones museísticas como la del Hermitage Museum, orfebrería, es una unidad de pureza del metal basado en un en San Petersburgo, evidencian la maestría de la orfebrería sistema de proporciones dividido en 24 partes. Por ello, es griega. Los pueblos visigodos destacaron por su maestría en llamado Quilate de Pureza y su símbolo es la k por el término la creación de obras, como la corona de Recesvinto y sus ani- griego katharótita (pureza). Una pieza de 24 k nos indica que llos, fabricados en el siglo VII d.C. y de gran complejidad artís- su composición es 100% de ese material precioso. Una de 18 tica. Los descubrimientos continentales de la Edad Moderna k, indica 18 partes de 24 de metal precioso y 6 de otro metal se iniciaron con Cristóbal Colón. La abundancia de oro en el (75% de pureza). Nuevo Mundo propició el avance de la orfebrería. Aumentó la riqueza de la monarquía hispánica y animó al resto de nacio- En el siglo XXI, los metales preciosos forman parte de nuestra nes europeas a embarcarse en campañas de búsqueda de vida, pero no tienen por qué ser necesariamente visibles. Por Rodio metales preciosos en nuevos territorios. su baja reactividad, estos metales tienen usos tecnológicos y Metal (Rh) poco abundante del biomédicos. En el caso de los primeros, algunos de estos me- grupo del platino. Se le considera el metal más caro del mundo. En 2020 El tratamiento del metal ha supuesto una evolución tecnológi- tales son superconductivos. Es el caso del rodio, que forma alcanzó el precio de 8.000 dólares ca que ha hecho posible diferentes técnicas, artes y ciencias. parte de las placas de smartphones y tablets. por onza de 28 gramos. 55 6 El metal y la salud

Descubierto a finales del siglo Es el metal implicado en el Titanio XVIII, es un metal de transición transporte del oxígeno por de color gris, baja densidad y Hierro el sistema circulatorio de los gran dureza. Estas características mamíferos. Combinado con hacen del titanio un material proteínas, forma parte de los fundamental para la fabricación de glóbulos rojos, encargados implantes dentales y ortopédicos. de esta función.

Los metales presentan cualidades de gran utilidad para la el metal implicado en el transporte del oxígeno por el sistema adaptación del ser humano al mundo. Su dureza y resisten- circulatorio de los mamíferos. Combinado con proteínas, for- cia han conquistado el mundo de las grandes construccio- ma parte de los glóbulos rojos, encargados de esta función. nes, pero hay otras cualidades no tan evidentes y de ca- También está presente en la formación de la musculatura y rácter vital. Los metales forman parte de nuestro cuerpo en en diversos procesos metabólicos. De manera externa, forma forma de oligoelementos, sales minerales que componen parte del acero quirúrgico, el metal del instrumental de quiró- proteínas o que, de forma elemental, actúan como catali- fano con el que se interviene el cuerpo humano, elegido por zadores metabólicos. Los metales no son generados por el su alta hipoalergenia. cuerpo humano, sino que deben ser ingeridos a través del sistema digestivo, que los extrae de los alimentos donde El oro y el platino forman parte de tratamientos de quimiote- están presentes. Su carencia puede generar problemas de rapia para la eliminación de tumores malignos. Los metales desarrollo durante el crecimiento e incluso enfermedades, preciosos y sus aleaciones forman parte de prótesis y biohe- como la anemia por déficit de hierro. rramientas que se benefician de la baja reactividad de estos metales, que ayudan a evitar rechazos e infecciones. La res- Los efectos antisépticos del cobre son conocidos desde los piración celular y otros procesos celulares y reacciones están tiempos de la antigua Mesopotamia. En los hospitales actua- relacionados con la presencia de calcio, cobalto, cobre, cro- les forma parte de barandillas o grifos porque presenta una mo, estaño, flúor, litio, manganeso, molibdeno, níquel, selenio, carga bacteriana un 90% menor que los plásticos. El hierro es silicio, vanadio, yodo o zinc en el organismo. 56 Bibliografía Recursos audiovisuales

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57 58 egún la Real Academia de la Lengua un textil es aquel Las diferentes sociedades han ido utilizando la vestimen- material capaz de reducirse a hilos y ser tejido. El textil ta como elemento identitario a nivel social, pero también se no solo ha influido en el ser humano por sus característi- ha usado para reforzar nuestra identidad personal y nuestra Scas como material, sino también por la singularidad y relevan- pertenencia a un determinado grupo. La vinculación entre la cia de las técnicas vinculadas al mismo. De hecho, el hilado ropa, los textiles, la imagen y el sentimiento de identidad o no responde al descubrimiento de un material o su obtención, pertenencia han sido una constante en la historia. En reali- sino a la creación de técnicas y a la acumulación de conoci- dad, si observamos diferentes grupos étnicos, sociales, tribus mientos y avances tecnológicos desarrollados durante miles urbanas o incluso sociedades en cada etapa del tiempo, el de años para producir tejidos. Los textiles son los materiales vestido ha sido un importante factor de diferenciación a lo que obtenemos de tejer o entrelazar hilos, creando productos largo de toda nuestra evolución. Este hecho se consolidará, que han servido para vestirnos, decorar viviendas o hacer re- acentuará y generalizará a partir de la Revolución Industrial, cipientes. Su etimología proviene del latín textilis -tejido-, texe- momento en el cual se transformará a todos los niveles la pro- re -tejer-, pero deriva de la raíz indoeuropea teks, que significa ducción de textiles. tejer, fabricar, como en el tekhne griego: técnica. En la Edad Contemporánea la continua búsqueda e imitación Con la mejora constante de la técnica, hemos utilizado los teji- de la naturaleza nos han llevado a desarrollar tejidos sintéti- dos a lo largo de nuestra historia para fabricar viviendas -como cos, obtenidos principalmente de derivados del petróleo. Es- las jaimas-, elementos de transporte -como las camillas-, reci- tos nuevos materiales nos han permitido emular a los peces a pientes -como los sacos- o elementos decorativos -como las través de los neoprenos o sobrevivir en el desierto gracias al alfombras, las cortinas y los tapices-. Gracias a la creación de nylon y los poliésteres. En el siglo XXI las nuevas fibras crea- tejidos hemos podido llegar hasta los rincones más recónditos das por el ser humano han abierto el abanico de la ropa diaria del planeta, sin importar las condiciones climáticas extremas, a la de aventura, la de trabajo e incluso la ropa defensiva, con desde el desierto del Valle de la Muerte hasta el Everest. Y es fibras capaces de soportar el impacto de una bala como el que, sin duda, su principal aplicación ha sido de la de fabricar nomex o el kevlar. En unos cientos de miles de años hemos nuestra vestimenta. Comenzamos quitando la piel a otros ani- pasado de andar desnudos por la sabana africana a crear males y cosiéndolas entre sí para darnos abrigo, pero, poco “segundas pieles” a partir de materiales artificiales que nos a poco, fuimos elaborando nuestras “segundas pieles”, con han permitido llegar desde el fondo de los océanos hasta la materiales vegetales y animales, como el lino, el cáñamo, el Luna. Sin los tejidos y las técnicas textiles no habríamos sido algodón, la lana o la seda. Desde hace más de 40.000 años capaces de avanzar y progresar como lo hemos hecho a lo tenemos herramientas asociadas al tejido, como las agujas largo de nuestra constante evolución. producidas con hueso. Durante el neolítico se inventó el huso y, posteriormente, la rueca que, con el paso del tiempo, daría origen a los primeros telares.

59 propiedades características

Higroscopicidad Las fibras y prendas que repelen la humedad, normalmente de origen sintético, son llamadas hidrofóbicas. Las que absorben fácilmente, son conocidas como hidrófilas.

Tenacidad La resistencia que ofrece un material textil a ser rasgado depende de las características propias de su fibra de materia prima, su tratamiento químico y el proceso de hilado y tejido, por lo que cada tejido muestra una resistencia muy diferente.

Cromatismo Una de las principales características de los textiles es su gran capacidad para absorber colorantes.

Elasticidad Capacidad de las fibras para recuperar su estado y forma iniciales tras ser sometidas a tracción o presión.

Densidad Cantidad de hilos en el conjunto de urdimbre y trama por centímetro cuadrado de tela. Las telas con poca densidad son más abiertas y frescas, al contrario que las más densas, que retienen mejor la temperatura.

Espesor Grosor del paño. Es una medida importante para el ajuste de las máquinas de cosido y bordado.

Aislante térmico Los tejidos se caracterizan, según su función, por su capacidad de mantener o disipar el calor y por mitigar los efectos de la climatología exterior.

Rizado Ondulación natural o artificial del hilo. El exceso de rizado puede causar enmarañamiento y rotura. Un mal o escaso rizado tiende al desprendimiento de sus fibras, dificultando su hilado.

Grosor El grosor de la fibra es expresado en micras. Cuanto más fina sea la fibra, más resistentes serán los hilos resultantes y suaves sus telas, aunque aumentará la dificultad de su hilado.

Longitud Las fibras textiles pueden tener una longitud entre 1 y 350 mm, a excepción de la seda, que puede llegar a conformar un hilo de más de 1 km y las fibras químicas, sin límite de longitud.

60 Lana y cáñamo La rueca

En época neolítica, entre el La rueca o rueda de 6000 y el 3000 a.C., la se- hilar apareció en dentarización del ser humano China en el 3000 trajo consigo la agricultura, la a.C. Se trata de una ganadería y la artesanía. La máquina que per- domesticación de animales mitía reducir fibras a hizo posible la obtención de hilo de manera mecá- lana, una de las fibras naturales nica. Contaba con una

A lo largo del tiempo A más comunes. La agricultura serie de ingenios mecá- permitió cultivar, además de nicos que hacían posible su frutos y cereales, plantas con funcionamiento: una rueda de

Prehistoria finalidad textil, como el lino o el radios, una manivela o pedal y cáñamo. un soporte giratorio para acu- mular el hilo. La aparición de la rueca está unida al tratamiento de la seda. Este preciado material textil de origen animal Desde hace 15.000 años se extendió al Imperio Persa, en muchos yacimientos se Actualmente una oveja puede llegando finalmente a Europa han documentado agujas de producir entre 2 y 5 kg de lana por la famosa Ruta de la Seda. hueso como esta localizada al año. La longitud de las fibras La industria de la seda ha sido en la Cueva de Altamira de lana varía entre 2 y 32 cm y monopolizada por China du- de muerte a quien divulgara (Cantabria). su grosor ronda los 0,012 mm. La calidad de éstas depende rante casi 3.000 años, debido a fuera del Imperio los secretos de la parte del cuerpo de donde que se redactó un decreto im- de obtención y fabricación de provenga. perial que castigaba con pena las preciadas telas. 100.000 años año 8000 a.C. año 3000 a.C.

Agujas Algodón Vendas y momias Tutankamón se encontraron intactas varias cortinas de lino, Durante el Paleolítico, hace Las primeras evidencias de En el Antiguo Egipto, surgie- más de cien taparrabos del unos 60.000 años, los seres utilización de algodón datan ron alrededor del 3500 a.C. mismo material y una veintena humanos comenzamos a tren- del 8000 a.C., cuando pueblos técnicas de conservación y de pares de guantes. Fueron zar hilos de materias vegetales precolombinos empezaron a embalsamamiento de cadá- los mismos egipcios quienes para hacer cuerdas. También desarrollar las técnicas para su veres con lienzos y vendas crearon las primeras agujas se utilizaban pieles animales, hilado en Sudamérica. Poste- finas de lino embadurnadas en de hierro en el año 2000 a.C. que se cosían con tendones y riormente, alrededor del 5000 resinas, creando las momias Estas, en lugar de tener un agujas de hueso de las mismas a.C., comenzó el tratamiento que hoy día caracterizan los agujero acababan en un Proceso de restauración de la momia del niño faraón presas. Las primeras agujas de algodón en la India, Oriente enterramientos de los gran- gancho muy cerrado donde se Tutankamón, en el Gran Museo fueron encontradas en las Medio y Egipto con la creación des faraones. En la tumba de metía el hilo. Egipcio de Giza. cuevas de Potok, en Eslovenia, de herramientas propias para con una antigüedad de 41.000 su hilado, como las peinetas, años. husos y telares. Los husos se utilizaban para convertir la materia prima en hilo y los telares para tejer paños.

El algodón comenzó a hilarse en América desde hace 10.000 años. 61 w

Togas romanas eran tejidos de lana blanca y sustentaban al gremio más La prenda más famosa de la próspero de las ciudades lati- civilización romana era la toga. nas -los lavanderos de togas-, Consistía en un largo tejido que las blanqueaban con ori- -podía alcanzar los 6 metros nes, productos amoniacados y de longitud- que se porta- tierra. La prenda más utilizada ba enrollada alrededor del por las mujeres romanas era la cuerpo. Para poder vestirla era estola, una variable más ligera necesaria la ayuda de un es- y pequeña de la toga, influen- clavo. A partir del siglo III, se ciada por el khiton griego. La A lo largo del tiempo A comenzaron a poner de moda estola era una vestidura larga, togas menos pesadas y más con mangas, llevada sobre ajustadas al torso. Las togas El lino do más antiguo era el khiton de una túnica interior. los soldados hoplitas, que en Los primeros registros que el siglo V a.C. fue sustituido por documentan la fabricación el exomis, una túnica de dos Edad Antigua de lino se encuentran en las rectángulos que se popularizó lápidas de la bahía de Pilo, en entre la infantería y los traba- Grecia. Los soldados helénicos jadores. Además del lino, los se vestían con prendas de lino antiguos griegos utilizaban la para protegerse del roce de las lana, la seda y el algodón. corazas y las correas. El vesti-

Estatua romana del siglo I d.C. vestido con toga. Museo Chiaramonti. año 500 a.C. año 300 a.C. año 0

Alfombras Purpuraria dios Marte. El color púrpura era el color más caro y exclusivo, La primera alfombra de la En el Imperio Romano, entre el por lo que su uso era símbolo que se tiene constancia es 27 a.C. y el 476 d.C., el color de riqueza y alta posición la alfombra Pazyryk, tejida de la vestimenta supuso un social. El tejido púrpura más en el siglo V a.C. Encontrada símbolo de distinción social. oscuro estaba tradicionalmente en una tumba de un príncipe Los esclavos y plebeyos utili- unido a la realeza y en tiempos escita en los montes Altái zaban ropajes de color terroso imperiales fue utilizado por de Siberia en 1949, mide y oscuro; el pueblo libre y las altos magistrados y generales casi 4m² y está formada por clases acomodadas trajes de victoriosos. Para obtener este 3.600 nudos simétricos por colores claros y vivos. El ama- color había que recolectar el decímetro cuadrado. Aunque rillo era usado únicamente por tinte de escarlata de un parási- es la más antigua conser- las sacerdotisas vestales y para to llamado kermes, una especie vada, los expertos señalan las bodas, ya que se teñía con de cochinilla que habitaba en que la depurada técnica solo azafrán y era extremadamente árboles de la familia de los puede ser resultado de la Cadiz alberga plantaciones de algodón desde época fenicia. caro. Las túnicas de los legio- robles. El oficio encargado del evolución en la fabricación de narios eran rojas, del color del teñido era el de purpuraria. al menos, un milenio. El algodón antigüedad y lo introdujeron en la Península Ibérica por la zona La expansión del imperio de de Cádiz. Allí se plantó y trabajó Alejandro Magno hasta el Valle tanto que Plinio llegó a pensar del Indo en el siglo IV a.C. trajo que era un producto hispano. el algodón a Europa. Llamado La palabra algodón actual viene La alfombra Pazyryk llamada karbasos por griegos y latinos, del árabe, al-qutn, de donde Kurgán nº5 o alfombra de Gorno- fueron los fenicios los que nace también la voz francesa Altái1 (Rusia). más comerciaron con él en la (coton) e inglesa (cotton). Polvo de cochinilla 62 El botón Industria textil

En el siglo XII se inventa el bo- Entre los siglos VIII y XV no tón en occidente, que sustituye existió un gremio más pujan- a las fíbulas, broches y cuerdas te que el de los artesanos y con las que se cerraban las comerciantes de paños. La prendas hasta entonces. Este ciudad más importante fue artilugio, fabricado en un princi- Friburgo, en el Sacro Imperio, pio en metales preciosos obra donde también destacaron de joyeros, terminó haciéndose ciudades como Nuremberg o Augsburgo. En el siglo XIV

A lo largo del tiempo A en cuerno, cobre, latón o vidrio y supuso un cambio radical en aparecieron nuevos focos pro- la vestimenta -permitía ceñir ductivos como Inglaterra. Los corpiños y cerrar cuellos y paños ingleses tuvieron muy mangas-. El botón supone una buena fama con centros como

Edad Media nueva forma de unión temporal Bristol, Salisbury y Winchester. de tejidos que logró cambiar En España, fueron famosos otras partes de las prendas en los de la corona aragonesa, cuanto a su corte y tamaño, sobre todo los de Barcelona, como las mangas, que se es- Puigcerdá o Vic. El trabajo con trecharon en las empuñaduras algodón y seda estuvo muy de las prendas. localizado en Italia, con Flo- rencia, Génova o Milán como principales centros textiles.

Telar tradicional año 1000

Los tapices La Mesta crear hilos de gran calidad y Los lienzos menor grosor, con los que se Las Cruzadas de los siglos XI, Alfonso X El Sabio, rey de Cas- elaboraban tejidos más ligeros. año 1400 En el siglo XIV encontramos las XII y XIII ayudaron a la ex- tilla y de León, creó en 1273 el La Mesta estuvo vigente hasta primeras evidencias conserva- pansión de los tapices desde Honrado Concejo de la Mesta, bien entrado el siglo XIX. das de lienzos utilizados como el Imperio Bizantino hacia una agrupación gremial regia soportes de pintura, aunque Europa. Su uso se remontaba que protegía a los ganaderos hay testimonios documentales al Antiguo Egipto y los inicios trashumantes para potenciar de su utilización en época de los pueblos persas, pero la producción lanar. Entre los romana. El óleo sobre lienzo fue en los talleres del norte del privilegios que otorgaba a los más antiguo que se conserva Viejo Continente -en la zona de pastores y productores estaban es de 1410. Titulado Virgen Flandes- donde se convirtieron la exención del servicio militar y con Ángeles, es una pintura en auténticas obras de arte. los derechos de paso y pasto- poco habitual para la época. Un tapiz es un tejido hecho a reo. Además, se reguló la circu- La pintura sobre tabla perduró mano en el que se reproducen lación mediante el desarrollo de en Italia hasta que Andrea imágenes utilizando hilos de las cañadas reales: un sistema Mantegna y otros pintores distintos colores. Su principal de caminos que contaba con del Quattrocento apostaron uso era abrigar las paredes en una protección y ordenación por la tela en bastidor, dada tiempos y zonas de frío, mejo- especial. El comercio de la lana su ligereza y comodidad, así rando la sensación térmica. En fue el más pujante de la corona como su resistencia al frío y a principio, eran paños gruesos castellana durante varios la humedad. colgados por las paredes, pero siglos. La lana de las ovejas progresivamente se fueron castellanas, de raza merina, haciendo más coloridos y con era apreciada por su finura y más formas hasta llegar a ser Tapiz de la Creación del siglo XI . Elaborado en lana bordada, se localiza delgadez -la mitad de gruesa un arte muy cotizado. en el Museo Catedralicio de la Catedral de Gerona que la lana basta- que permitía Escudo de la Mesta 63 La capa castellana Lanzadera volante En 1759 comenzó el reinado de diseñada Carlos III de España. Este rey por John Kay es considerado como el mo- narca que transformó la villa de Madrid en la ciudad merecedo- ra de ser la sede de la corte. A través de la labor de su ministro Leopoldo de Gregorio, Marqués de Esquilache, promovió un A lo largo del tiempo A sistema de limpieza, pavimen- La industria textil primer torno de hilar mecánico tación y alumbrado de la ciu- de ocho husos -la hiladora dad y mejoras en la seguridad La Revolución Industrial de Jenny Machine-, que terminaría ciudadana, para lo que el noble principios del XVIII se caracte- creciendo hasta los 120 husos. prohibió capas y sombreros de rizó por la mecanización de las En 1769, se patentó la máqui- ala ancha. Estas prendas da- industrias fabriles. La manu- na de vapor, con numerosas ban a los delincuentes facilida- Leopoldo de Gregorio, Marqués factura textil fue la primera en aplicaciones en la maquina- des para ocultar su identidad y de Esquilache, por G. Bonito incorporar maquinaria hidráu- ria textil. En 1783, Edmund Edad Moderna sus armas. Esta medida, unida lica de vapor y abandonar la Cartwright inventó el primer a la carestía de los alimentos y artesanía gremial. En 1733, telar completamente mecánico el apoyo de enemigos del mar- que tardó varios días en ser John Kay inventó la lanzadera y automático, que primero fun- qués y el clero, desembocó en mitigada-. Desde entonces, la volante para el hilado, que cionó con fuerza equina, pero marzo de 1766 en el Motín de capa castellana dejó de formar sustituyó a la rueca. Treinta posteriormente fue sustituido Esquilache -una revuelta social parte del vestuario hispano. años después, se creó el por energía hidráulica. año 1500 año 1650 año 1750

Las ferias Vestimenta La revolución Sans Culottes y clases sociales “sin calzones” La villa castellana de Medina del Campo (Valladolid), fue Las diferentes autoridades El proceso político social sede de una de las mayores seculares de la modernidad que terminó con el Antiguo ferias comerciales y un punto crearon leyes suntuarias, desti- Régimen en 1789, la Revo- de encuentro de comerciantes nadas a mantener a la pobla- lución Francesa, tuvo como durante la Edad Moderna. ción vestida de acuerdo con su principales protagonistas a los En este periodo el textil fue el estamento y su actividad. Al es- miembros del estamento no sector que más dinero movía, tilo de las promulgadas durante privilegiado llamados sans-cu- por encima del alimentario y el el Imperio Romano, se dictaron lottes. Este concepto significa ganadero. Se estima que alre- normas cuyo objetivo era literalmente «sin calzones», dedor del 30% de los impues- evitar el acceso de las pujan- en referencia a la prenda que tos recaudados por la actividad tes burguesías comerciales a vestían las clases privilegiadas mercantil de la ciudad eran por prendas de ropa del estamento que no llevaban los miembros venta de paños castellanos. privilegiado y diferenciar a los del tercer estado, ataviados maestros gremiales de trabajos con pantalones. más indignos. En este periodo el textil manifestó su más alta vinculación con la diferencia- ción social. Leyes suntuarias bibliotecadigital.jcyl.es/es

64 Gore-tex

En 1958, el matrimonio formado por Wilbert L. y Genevieve Gore crearon en el sótano de su casa en Newarl, (Estados Unidos), un tejido a partir de un polímero de politetrafluoroetileno (PTFE). Años más tarde, su hijo Bob Gore mejoró descu- A lo largo del tiempo A briendo el politetrafluoroetileno expandido (ePTFE) al someter el PTFE a un proceso de estiramiento rápido Tejido inteligente de Under Armour. en condiciones específicas. Entre sus aplicaciones está el Los geotextiles de geotextiles, utilizados en Gore-tex que se convirtió en ingeniería civil para la construc- el primer tejido de la historia En la última década del siglo ción de carreteras o la imper- capaz de ser transpirable, XX, la industria textil, movida meabilización de presas. Estos impermeable y cortaviento a por el deseo de encontrar textiles técnicos fueron creados la vez. tejidos cada vez más ligeros, para necesidades técnicas cálidos y duraderos fue inves- concretas por su resistencia a tigando en la creación de Tex- las temperaturas extremas, la tiles de Uso Técnico (TUT). La humedad, los rayos UV o para tela dejó de ser solo vestimenta usos de aislamiento térmico o para empezar a formar parte acústico. Edad Contemporánea año 1950 año 2000

Microfibras de poliester Textiles inteligentes

La empresa Albany Internatio- Los Textiles Inteligentes y nal Corp. desarrolló en 1983 Tejidos Interactivos (SFIT) son un aislamiento térmico de combinaciones de tejidos con microfibra a partir de hilos de nanotecnología, microelectró- poliéster de alto rendimiento nica o biotecnología. Son telas que buscaba ser la alternativa creadas en el siglo XXI con El CITAM que investiga en lo escultórico, al relleno de plumas de ganso. combinaciones materiales que lo cromático y lo material. Fue El ejército de los EEUU fue el otorgan propiedades especí- El Centro Internacional del el momento de ruptura con la primer interesado en el material ficas, haciéndolas antiman- Tapiz Antiguo y Moderno tradición milenaria y el inicio por su menor peso, resistencia chas, autolimpiables, antibac- (CITAM) celebró en 1962 la de la expresión artística pura a la humedad y mantenimiento terianas, ignífugas o hidrófilas primera Bienal del Tapiz de en el mundo del tapiz, comple- de la temperatura corporal. En a partir de fibras. Lausana bajo los impulsos re- mentado la década posterior 1986 se patentó bajo el nombre Las telas de araña se estudian novadores de Jean Lurcat, un por los movimientos artísticos de PrimaLoft y comenzó su desde hace años por su fuerza pintor y tapicero francés. Este centroeuropeos capitaneados producción para el mercado y resistencia. Se ha combinado evento supuso la confirmación por Magdalena Abakanowicz, mundial. la seda de araña con sílice del tapiz como soporte artísti- la artista polaca que liberó para producir un material co, puesto que hasta entonces al tapiz de la servidumbre compuesto nanoestructurado y había sido denostado a pieza artesanal. extremadamente fuerte -el cual de artesanía por los artistas podría ser incluso utilizado para la fabricación de huesos artificiales modernos. Desde entonces, la biocompatibles-. También el ejército producción del tapiz se separó de EEUU ha centrado su interés en de la imitación de la pintura la tela de araña para confeccionar siendo una creación autónoma prendas antibalas. 65 “Un buen modisto debe ser arquitecto para el diseño, escultor para la forma, pintor para el color, músico para la armonía y filósofo para la medida”

Cristóbal Balenciaga Diseñador de moda

66 1 Composición, características y tipos

Una fibra textil es el elemento material mínimo requerido para crear un tejido. Las fibras son filamentos continuos que se en- trelazan para convertirlas en hilo. Según su procedencia y su China tratamiento pueden ser de tres tipos diferentes: El gigante asiático es el primer exportador de productos textiles a nivel Fibras naturales mundial, con un valor de aproximadamente 110.000 millones de dólares. Aquellas que proceden de la naturaleza y son transformadas El segundo puesto lo ocupa tal cual. Son fibras vegetales de hoja, fruto, cortezas, tallos, la Unión Europea, con 69.000 millones; y el tercero la India, semillas o flores. Algunas de las más conocidas son la flor del con 17.000 millones. algodón o el tallo del lino. También las hay de origen animal, como la seda, la lana o la fibra de alpaca, extraídas del capullo del gusano de la morera, la oveja y la llama respectivamen- tejidos creados con este tipo de fibras destacan el nylon-po- te. Existen materiales textiles que se extraen de las piedras, liamida, el poliéster, los acrílicos, los elastómeros como la Ly- como el lurex y el asbesto. cra, el Dry Fit y las fibras inteligentes.

Fibras artificiales Con los hilos resultantes del tratamiento de las fibras se reali- zan tejidos. Según su grosor, se dividen en dos grandes tipos: Proceden de la naturaleza, pero son procesadas con quími- cos para alterar su composición y mejorar sus características. Tejidos planos Las primeras fibras artificiales fueron desarrolladas por Hilaire de Chardonnet, que inventó la seda artificial o chardonnet en Elaborados por dos series de hilos y realizados en telares, en- 1884. Las fibras artificiales se clasifican según la materia pri- tretejiendo una trama de hilo continúo de forma perpendicular ma de la que se extraen: celulósicas, procedentes de la ma- entre los hilos verticales de una urdimbre, que sirven de guía. dera y habitualmente englobadas dentro del grupo del rayón; Según la forma en la que se crucen estos hilos de trama y ur- proteicas, de origen animal y vegetal; y algínicas, a partir de dimbre las telas pueden dar lugar a técnicas estilísticas como algas. el Tafetán, el Oxford, el Satín o el Sarga.

Fibras sintéticas Tejidos de punto

Creadas en laboratorios a partir de elementos no naturales tra- Se tejen creando una malla, como la calcetería, creando un tados químicamente, como polímeros plásticos o extraídos de textil más grueso. Los más conocidos son el tejido Lacoste, el materias inorgánicas, como el carbón y el hidrógeno. Entre los Piqué y el Jersey, también llamado franela. 67 2 El procesado de las fibras textiles naturales

Los tejidos son materiales complejos que requieren de una ruecas en el modo tradicional y mediante hilaturas mecaniza- transformación desde su unidad mínima, la fibra textil. El de- das desde finales del s. XVIII. Este proceso transforma las me- sarrollo desde la fibra al producto final, el tejido, es bastan- chas de fibra textil en hilo del grueso deseado, sometiéndolas te similar en la mayoría de los tejidos de fibras naturales. De a procesos de torsión, estirado y plegado. igual manera que en el caso de los tejidos de origen vegetal, el primer paso es la recolección. La lana tiene una fase de ob- Tejido tención del material llamada esquileo, que consiste en el corte El último proceso para la creación de la tela. Se lleva cabo en algodón manual del pelo de los animales para empezar a clasificarlo telares, formados por hilos longitudinales (urdimbre) cruzados Estados Unidos, China e India son según clases y calidades y empezar a trabajar con él. de forma perpendicular por otros hilos transversales (trama). los principales productores de Gracias al trabajo del telar, por un lado, o del entrelazamiento algodón del mundo y representan casi el 60% de la producción global, Los pasos a la hora de generar una tela natural son los siguientes: de agujas, por otro, obtendremos distintas texturas. mientras que Australia y Egipto producen el algodón de mayor calidad. El algodón se cultiva en Recolección Tratamiento del tejido más de 100 países. Recogida de las materias primas para su transporte y almace- Una vez realizado el paño, este puede pasar por diferentes namiento para empezar a trabajar con ellas. procesos como el batanado -que da consistencia al tejido mediante golpeo con sosa o tierra de batán-, el tintado -con agua 40% Lavado caliente y colorante- y otros procesos como el perchado, el representa el 40% del mercado Proceso de limpieza de la materia textil con agua y lejías jabo- enramblado o el prensado, que afinan el producto final. mundial de fibra. nosas. En el caso de la lana, los vellones son sumergidos para quitarles la suciedad, sobre todo tierra y restos vegetales que los ovinos han ido acumulando. El secado posterior se realiza al natural, oreando la lana para evitar que se pudra. Cuando el proceso se mecaniza, se incluye una fase de desgarrado de la lana tras el secado, mediante dos aparatos llamados batuar y diablo.

Cardado Separación de fibras para poder ser hiladas. Recibe su nombre de las púas del cardo, con las que se realizaba esta ac- ción en las herramientas más arcaicas.

Hilado La técnica de creación de hilos se hacía mediante husos y 68 3 Las fibras naturales

Algodón cuando en la zona de Oriente Próximo comenzó la selección La fibra textil más usada del mundo. Su composición es 100% de razas de ovejas para adecuarlas a una mayor producción celulosa y proviene de la fibra que recubre las semillas de la de lana. Esta práctica se expandió hacia Europa y Extremo cuero planta homónima. A partir del siglo XIX suplió a la lana como Oriente gracias al comercio. En España las dos grandes ra- Más del 50% de los cueros de principal materia prima textil y pasó a conformar el 50% del zas de ovejas tradicionales son las churras y las merinas. Las bovinos y el 40% las pieles de ovejas y cabras se utilizan para la consumo mundial de fibras textiles. Se encuentra presente en primeras estaban orientadas a la obtención de carne y las fabricación del calzado, mientras tejidos de algodón y mixtos, mezclados con fibras de otros segundas a la de lana. La lana merina fue considerada oro que el resto se usa para la materiales. Sus paños son suaves, absorbentes, ayudan a la blanco durante la Edad Media y Moderna por su alto valor, producción de prendas de vestir, mobiliario y artículos de viaje conservación de la temperatura y son idóneos para todo el debido a la finura de sus fibras y la suavidad de los tejidos año. Es propenso a encoger levemente, a las arrugas y a des- resultantes. Es la fibra de origen animal más utilizada en la teñir su coloración a ciertas temperaturas de lavado. industria textil y en la de la moda. Tiene un tacto suave, absorbe fácilmente la humedad y conserva muy bien el calor, por lo Cáñamo que es un tejido óptimo para épocas y climas fríos. Se obtiene del tallo de la planta de cáñamo. Su composición es de un 70% de celulosa, lo que garantiza una buena absor- Lino ción del tinte y la conducción óptima de calor. La tela obtenida Fibra de carácter vegetal extraída de la planta de lino. Su en telares es muy fuerte, por lo que se suele desbastar me- primer uso conocido se remonta al 7000 a.C. en la zona de la diante lejías. Presenta alta resistencia al moho y las bacterias. actual Turquía. Es una de las fibras vegetales más fuertes, por Su uso en el mundo de la moda no está tan extendido, pero lo que mediante el mismo se confeccionan estopas -material es muy utilizado para hacer lonas y tejidos de gran tamaño. con el que se fabrican cuerdas y tejidos de alta resistencia-. lana Es un material que absorbe muy bien la humedad, por lo que Carnero merino. Esta raza Cuero es óptimo para climas tropicales. de oveja es la más extendida Se denomina cuero al tejido proveniente de la piel animal so- del mundo. metida a curtido, en el cual se le quita la materia pilosa. Fue Seda el primer tejido que usó la humanidad para guardarse del frío Se extrae del capullo de la oruga del árbol de la morera, ori- y actualmente se usa para la elaboración de abrigos y cal- ginario del norte de Asia. Por su delicada extracción, es uno zado. Sus características principales son su alta resistencia de los materiales más lujosos y de mayor valor histórico hasta mecánica, su durabilidad y su alto factor de aislante térmico. la contemporaneidad. Su comercio dio nombre a la mayor vía comercial que unió Oriente con Occidente, la Ruta de la Lana Seda. Es una fibra muy suave, fina y brillante, destinada por Materia prima obtenida de pelo de oveja. Aunque su utiliza- ello principalmente a artículos de lujo. ción hunde sus raíces en la prehistoria, fue en la antigüedad 69 4 Las fibras artificiales

Las fibras artificiales son aquellas creadas a partir de fibras naturales tratadas en procesos de transformación química. Entre las de origen vegetal, destaca la familia del rayón, derivados de Inditex la celulosa. Inventado por Hilaire de Chardonnet en 1884, son fibras textiles extraídas del tratamiento químico de las fibras de y lyopcell celulosa vegetales. Entre las más destacadas están: Este material textil es el tejido sostenible por el que están apostando las grandes compañías Acetato de la moda porque presenta las Descubierto en 1894 por C.F. Cross y E.J. Bevan. Es una fi- siguientes características: bra extraída de la celulosa de algodón procesada con ácido - Su textura, es una tela lisa y suave acético. que resulta agradable al tacto. - No se arruga al ser una fibra lisa HMW (High Wet Modulus) y elástica. - Presenta alta transpiración con Inventado en Japón en 1951 y conocido también con el nom- una gran capacidad de absorción. bre de modal. Presenta una resistencia muy alta frente a otros - Su capacidad de transpiración rayones y absorbe muy bien la humedad y el tintado. Tiene la convierte en un material antibacteriano. un brillo muy característico que lo distingue de otros textiles. El grupo Inditex tiene programado que en 2020 una de cada cuatro de Lyocell sus prendas se produzca en este También llamado Tencel, es conocido por su sostenibilidad, material. debido a que el disolvente que se usa para extraer la celulosa no es tóxico. Es bastante similar en sus características al algodón natural. recuperación elástica, la menor de todas las fibras textiles. Nitrocelulosa En sus orígenes fue aplicada en bordados decorativos, pero Descubierta en 1884 y llamada Seda Charonnet, por su pare- hoy en día está destinada a prendas comunes y, sobre todo, cido a este tejido, gracias al cual fue conocida también como como sustitutivo del algodón en las prendas de ropa interior seda artificial. En la actualidad se está abandonando su pro- femenina. ducción por la toxicidad de sus procesos de obtención. Por su parte, entre las fibras artificiales de origen animal des- Viscosa tacan el lanital o la fibrolana, derivadas de la caseína, una pro- Fue la primera fibra textil artificial manufacturada. Es un tejido teína láctea. Sus tejidos son agradables al tacto y resistentes, suave, ligero, absorbente y transpirable, pero con muy poca por lo que se utiliza en su mayoría para tejidos de punto. 70 5 Las fibras sintéticas

Alpinismo e investigación Las fibras sintéticas son compuestos sintetizados por el hom- Las prendas para actividades bre a partir de otras materias primas y, al igual que en las fibras de montaña -impermeables, ligeras, resistentes y transpirables- naturales, existen multitud de ellas. A partir del siglo XX apare- han sido el mayor avance en la cen nuevas modalidades cuando la búsqueda de nuevos ma- vestimenta desde la segunda teriales textiles pretendía cubrir necesidades especiales: evitar mitad del siglo XX. la humedad o conseguir la resistencia al fuego o a las altas temperaturas. Hoy en día, la investigación está centrada en el desarrollo de materiales sostenibles y de tejidos inteligentes.

Los tejidos de fibras sintéticas más conocidos son los siguientes:

Acrílico Su nombre proviene del polímero acrilonitrilo, que representa el 85% de su composición. Fue descubierto en 1944 por la compañía DuPont y comercializado en la década siguiente con el nombre de Orlón. Sus características son muy similares a las de la lana, pero con la particularidad de que puede ser hilado tanto en seco como en mojado, además de no presentar alérgenos. elasticidad, al fabricar medias que superaron a las de algodón Elastano y lana en ambos aspectos. Es un tejido muy funcional y tan Seguramente sea más conocido por sus nombres comerciales, versátil que lo podemos encontrar en elásticos de ropa depor- Nylon como la licra o el spandex. Se trata de una mezcla de políme- tiva, cuerdas de guitarra o suturas quirúrgicas. La resistencia de este material hizo que se aplicara para la ros formada por uretano y urea. Fue descubierto en 1958 por construcción de paracaídas Joseph Shivers y revolucionó el mundo textil por su alta elasti- Poliéster y cuerdas durante la Segunda cidad. Actualmente está muy vinculado al mundo de los tejidos Tejido elástico derivado del petróleo. El más conocido es su Guerra Mundial. Sin embargo, su primera deportivos por su resistencia al sudor y su ligereza, combinán- variedad PET. Fue desarrollado por DuPont en 1951 como una aplicación fue el cepillo de dolo con otras fibras para dotarlo de mayor suavidad. Es el fibra textil no transpirable, pero de gran resistencia y muy li- dientes con cerdas de nylon. tejido de medias, leggins, ropa deportiva y bañadores. viano. Su tacto es muy suave. Al inicio de su producción, se utilizaba sobre todo para la fabricación de hilo de coser, aun- Nylon que según ha ido evolucionando la industria textil, se ha ido Polímero de poliamida descubierto por Wallace Hume en haciendo un material muy importante en el campo de la ropa 1933. Sorprendió a la industria textil por su alta resistencia y técnica. 71 6 La maquinaria textil

A lo largo del proceso de la evolución humana se ha percibi- do cómo nuestra especie y sus ancestros evolutivos han ido perdiendo progresivamente la frondosidad de su vello corporal. En otros tiempos, este pelaje cumplía una función de regulación térmica que, al desaparecer, hubo que sustituir por accesorios que nos permitieran conservar la temperatura de una manera óptima. 1733 Las pieles fueron los primeros accesorios con los que el John Kay inventa la lanzadera hombre comenzó a protegerse de las inclemencias meteoro- volante para el hilado, que lógicas. No obstante, con el paso del tiempo, se comenzaron sustituyó a la rueca. adaptar fibras para crear nuevos tejidos. Su avance ha sido tal, que tanto los tejidos de fibras como las pieles son tratados de manera industrial en la actualidad. 1764 1769 1779 En el Neolítico, la invención del telar vertical ayudó a produ- Se crea el primer torno de hilar Se patenta la máquina de vapor, Samuel Crompton crea la Mula cir los primeros tejidos. Estos primitivos telares presentaban mecánico de ocho husos, la con múltiples aplicaciones en la de hilar o Hiladora de muselina, una estructura muy básica y, ayudados de fusayolas -pie- hiladora Jenny Machine, que irá maquinaria textil. Richard Arkwright un tipo de hidráulica mejorada. creciendo hasta los 120 husos. crea la primera hiladora hidráulica. zas de contrapeso cerámicas-, permitieron la creación de los primeros textiles obtenidos de manera mecánica con que cubrir el cuerpo humano. Existían además otros procesos de confección manual como la cestería, que ayudaban en los 1783 1793 procesos de recogida de materias primas. La rueca, siglos Primer telar completamente Creación de la máquina después, hizo más sencillo el proceso de hilado de las fi- mecánico -no manejado- de desmotadora de algodón en EEUU. Edmund Cartwright. Primero bras, mejorando sus características y facilitando su adap- funcionaba con energía equina, tación a la transformación en tejido. Tanto como para uso pero fue sustituida por hidráulica. doméstico como comercial, la creación de tejidos a través de las diferentes fibras textiles se basó en estas dos máquinas, que sufrieron diferentes evoluciones para optimizar la fabri- consolidación de este proceso fue el textil, que optó por cación de tejidos. abandonar las formas tradicionales de producción gremial, entendiendo que las innovaciones tecnológicas permitían La llegada de la Revolución Industrial cambió el mundo de un excelso aumento de la producción. Los avances más re- los tejidos por completo. Uno de los sectores claves en la presentativos fueron la creación de máquinas hiladoras, que 72 funcionaban de manera hidráulica gracias a la máquina de vapor. No obstante, anteriormente se utilizó la fuerza humana y animal. Las lanzadoras o tornos mecánicos de brazos múltiples fueron algunos de los avances que se incorporaron entre los siglos XVIII y XIX., donde destacan algunos hitos:

Tras la Segunda Revolución Industrial, los textiles dieron un salto cualitativo en su producción que se tradujo en un producto final de mayor calidad. Las fibras naturales y -ar tificiales fueron mezcladas con fibras sintéticas. Procesos industriales de carácter químico desarrollaron materiales poliméricos como el nylon. De igual manera, se obtuvieron productos de mayor complejidad. Realizando procesos de policondensación con diferentes reactivos, se crearon po- límeros ultrarresistentes con aplicaciones textiles, dando lugar a tejidos como el Kevlar, cinco veces más resistente que el acero y capaz de soportar un impacto de bala sin ser atravesado. Al estilo de este tejido, se fueron fabricando más, capaces de aguantar diferentes procesos químicos y mecánicos.

La industrialización acercó la mecanización textil a los hogares con la creación de la máquina de coser. Esta herramienta doméstica facilitó las labores de costura en los hogares del mundo occidentalizado. Inventada por Thomas Saint en 1790, fue Isaac M. Singer quien en 1851 patentó un modelo que revolucionó el concepto de máquina de coser, puesto que su prototipo tenía una lanzadera de movimiento rectilí- Singer neo y con una aguja sin curvar. Su aportación hizo de las El 12 de agosto de 1851 el máquinas de coser una herramienta de fácil utilización para estadunidense Isaac M. Singer patentó la máquina de coser, invento cualquier casa, por lo que se convirtió en un elemento típico que revolucionó toda la producción de cualquier familia. industrial textil. 73 7 Tejidos, diseño e identidad

La identificación con los materiales que nos hicieron humanos se hace más evidente en el mundo de los textiles. Práctica- mente desde sus inicios, la vestimenta ha creado distinciones 274.000 $ y ha ido creando elementos identitarios de carácter colectivo La camiseta con el número 23 de Michael Jordan, jugador de e individual. Las sociedades, los grupos sociales, las clases y los Chicago Bulls, es la camiseta las tribus urbanas se diferencian visualmente por la tipología de baloncesto más vendida del y composición de sus vestimentas. Las jerarquizaciones so- mundo. La que utilizó en los juegos olímpicos de Los Ángeles 1984 ciales también suelen ir acompañadas de elementos textiles ha sido la más cara, alcanzando diferenciadores. en una subasta los 274.000 dólares.

Por su composición, apenas han quedado restos de tejidos prehistóricos, debido al deterioro de estos materiales. En el ámbito documental, podemos observar elementos como el Estandarte de Ur, pequeña caja decorada del año 2500 a.C. en la que el soberano, representado en mayor tamaño, muestra un ropaje diferente al de los soldados y los músicos que aparecen en la escena, también ataviados de manera distinta. do entre la vestimenta de militares, civiles, funcionarios, políti- cos, artesanos y esclavos. En el Antiguo Egipto, las representaciones pictóricas y es- cultóricas que han llegado hasta nuestros días arrojan datos Durante la Edad Media y la Edad Moderna, el esplendor del sobre la diferenciación social a través de la vestimenta y sus comercio y de las familias reales europeas, unidos a la apari- símbolos, desde faraones a sacerdotes y casta de la corte. La ción de una burguesía comercial que buscaba asemejarse a diferenciación entre la vestimenta de los faraones por épocas los estamentos más privilegiados a través del lujo y la opulen- apoya la idea de que existían tendencias estéticas y de dise- cia, crearon tendencias de moda internacionales. El diseño de ño. Aparte, la preparación para la vida eterna de las personas vestuario se convirtió en una máxima de distinción dentro de de estamentos privilegiados se realizaba con vendas de lino la sociedad y las cortes europeas. en un proceso de momificación que no era accesible para los estratos sociales inferiores. La industrialización del textil ha democratizado el acceso al diseño. Logró aumentar la oferta hasta convertir el modelo de En la Antigüedad, tanto en Grecia como en Roma se puede consumo de tejidos de una necesidad vital a una exposición encontrar un catálogo pormenorizado de géneros y morfolo- publicitaria, donde el seguimiento de las tendencias y la crea- gías textiles con una clara jerarquización y especialización de ción de identidades estéticas han creado un mercado que se la vestimenta para cada estrato social y profesión, diferencian- renueva varias veces al año. 74 Bibliografía Recursos audiovisuales

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75 76 l vidrio es uno de los materiales más singulares que obtención, en la cuenca del río Belus, en Siria; aunque en- ha utilizado el ser humano a lo largo de los tiempos. contramos también vestigios de su conocimiento en el anti- Transparente pero hermético, aislante pero traslúcido, guo Egipto; se piensa en su elaboración a partir de escorias Einalterable e inerte, reciclable, indeformable, resistente, eco- coloreadas a partir de la metalurgia del cobre; y se vincula nómico, higiénico… tiene unas propiedades excepcionales igualmente a un proceso de sobrecocción accidental del ba- que han sido muy versátiles para resolver multitud de nece- rro en un horno. sidades del ser humano. Fernández Navarro escribió que “… de todos los materiales empleados por el hombre es el vidrio Lo cierto es que, desde el origen de su uso, hace más de el que, ya desde los albores de la Humanidad, le ha acom- 7.000 años, se utilizó para cubrir las principales necesida- pañado más fielmente a su paso por el mundo, permitiéndole des anteriormente resueltas por la cerámica y ha estado muy conjugar siempre lo útil y lo bello”. Esta condición especial, vinculado a este material en sus condiciones técnicas, en su con una singularidad que lo acerca a lo mágico, proviene de evolución tecnológica y en sus procesos de fusión. De esta sus parámetros físicos, en un estado difícil de precisar, cer- vinculación surge su uso predominante en la antigüedad, el cano a los indicadores de un sólido, pero con unas propie- de los envases de vidrio hueco, que ha permanecido a lo dades de fluidez y viscosidad que lo acercan a los líquidos. largo de los siglos. Botellas, frascos, vajillas y recipientes de todo tipo han acompañado nuestra vida doméstica desde su Su nombre proviene del latín viridis -que significa verde- y aparición. Y aunque hasta siglos después no se extendería fue así denominado porque durante la época romana su to- el uso común del vidrio plano, hay también vestigios histó- nalidad predominante era la de este color. Aunque se puede ricos de sus primeras aplicaciones para crear superficies encontrar en la naturaleza en forma de obsidiana, su obten- aislantes transparentes. Los romanos introdujeron este tipo ción se deriva de la transformación esencial de las rocas de vidrio para que las ventanas de sus viviendas dejasen silíceas, combinadas en un proceso de fusión con otros ele- pasar la luz, pero sin permitir la entrada de la lluvia, el frío o mentos -lo que lo convierte en uno de los primeros materiales el viento. Y así se inició otra de sus aplicaciones principales, de síntesis realizados por el ser humano-. Existen diferentes la de crear estos elementos aislantes que han sido utilizados hipótesis sobre cómo se descubrió y desarrolló está técni- durante siglos en las técnicas de construcción. En este caso, ca. El relato de Plinio el Viejo habla de la casualidad en su la unión de la utilidad y la belleza alcanzó su máxima expre-

77 sión con la explosión del color en las vidrieras medievales y que nos ofrece el singular proceso esencial de la fusión del en la multitud de usos aplicados del vidrio con estas técnicas vidrio; un material imprescindible para nuestro progreso. durante los siglos posteriores. El descubrimiento del vidrio. En la actualidad, una parte de la humanidad puede ver gra- A lo largo de la historia han surgido muchas interpretaciones cias al vidrio, puesto que la ciencia óptica ha desarrollado sobre cuál fue el proceso mediante el cual se descubrió la toda una serie de lentes que ha permitido corregir nuestros técnica para crear vidrio mediante la fusión de diferentes ele- defectos visuales. Por su parte, la microscopía nos acerca a mentos. Hay multitud de teorías sobre los vestigios de su co- ese mundo nanométrico que nos rodea sin darnos cuenta, nocimiento por los egipcios, su relación con las escorias de mientras que la fabricación de telescopios nos ayuda a cola metalurgia del cobre o su obtención a partir de las técnicas nocer el espacio exterior, las constelaciones y los planetas de sobrección de la cerámica. Pero quizá, la más conocida de nuestra galaxia. En la vida diaria, el vidrio nos permite y difundida ha sido la que narra Plinio el Viejo en su Historia viajar a grandes velocidades en los vehículos, disfrutar del Natural. Según este relato, quizá convertido en leyenda, pa- sol sin preocuparnos por la temperatura exterior o simple- rece ser que una de las posibilidades de su descubrimiento mente, ponernos al día de todo lo que ocurre gracias a las es que fuera consecuencia de la casualidad: cuando unos pantallas de móviles, televisiones y ordenadores. Y, más aún, mercaderes de sosa sirios pararon para descansar y comer se trata de un material con una tremenda relevancia para las en la costa, utilizaron bloques de sosa para sujetar las ollas actividades industriales, la medicina y la salud, el arte y la sobre la arena. La sosa y la arena se fundieron por el calor y decoración, la construcción, la seguridad, el transporte y las se convirtieron en un material pétreo duro y brillante, dando comunicaciones. Y pese a tal cantidad de aplicaciones, con- lugar al vidrio. Realmente, Plinio el Viejo hacía referencia al tinúan apareciendo en las investigaciones recientes nuevas siglo I a.C., fecha muy posterior a las primeras evidencias propiedades del vidrio en cuanto a sus singulares capacida- humanas de utilización documentada del vidrio durante el des ópticas, eléctricas, mecánicas, químicas y de conducti- periodo Neolítico. vidad. A pesar de nuestra constante evolución en técnicas y procesos, una gran parte de las necesidades de nuestra sociedad siguen cubriéndose mediante las posibilidades

78 propiedades características

Composición En general está compuesto por varios materiales de origen mineral que se fusionan a altas temperaturas como la arena de cuarzo de sosa, la cal, los óxidos de magnesio o incluso de aluminio.

Reciclaje Es un material que se puede reciclar infinitas veces y con gran facilidad. Existen tipos de vidrios cuyo proceso de reciclado puede ser más laborioso por su composición y mezcla con otros materiales, como es el caso de espejos, vidrios ventana, focos y algunos tipos de vidrios templados.

Color Es consecuencia de las mezclas con otros materiales en el momento de su fusión. Con óxido férrico se consigue el color amarillo; el granate con óxido de cobalto y manganeso; el azul con óxido ferroso, cobre o cobalto.

Textura y brillo Su textura es consecuencia de la técnica de fundición y fabricación, del enfriamiento y del pulido o tratado posterior. La textura varía el brillo del vidrio.

Maleabilidad Es maleable únicamente en su etapa de fundición, donde podrá ser sometido a cuatro procesos diferentes: prensado, soplado, estirado y laminado.

Dureza Tiene una dureza de 470 HK (el cuarzo 800 y el diamante, 8.000). Se ablanda aproximadamente a partir de los 730º y tiene una resistencia a la compresión de entre 800 y 100 megapascales.

Conductividad térmica El vidrio goza de gran capacidad de transferencia de la temperatura y conduce tanto el frío como el calor de igual manera.

Resistencia eléctrica En condiciones normales, el vidrio es uno de los mejores aislantes eléctricos conocidos.

Densidad Aunque depende de los materiales utilizados en su fabricación, la densidad del vidrio es aproximadamente de 2,5 kg/m3.

Resistencia a la corrosión El vidrio tiene una alta resistencia química a la corrosión, por lo que es utilizado con frecuencia en laboratorios químicos. Solo hay cuatro sustancias capaces de romper el vidrio químicamente: el ácido hidrofluorídrico, el ácido fosfórico de alta concentración y las concentraciones alcalinas y el agua a altas temperaturas. 79 Egipto que prácticamente monopo- lizaban toda la producción. Los artesanos vidrieros de la Los hornos y talleres de vidrio civilización egipcia elabora- tenían una ubicación específica ron recipientes de vidrio con en las ciudades egipcias, en fines suntuarios y cosméticos, zonas cercanas a los suntuo- además de pequeñas urnas de sos palacios de los gobernan- ámbito funerario. Hace unos tes. Los cosméticos suponían 5.000 años, el vidrio era consi- un importante volumen de las derado un material lujoso y muy transacciones comerciales

A lo largo del tiempo A apreciado por los faraones, egipcias. Prehistoria Polvo de silicio

Chogha - Zanbil

En el zigurat iraní de Cho- gha-Zanbil, un templo piramidal declarado Patrimonio Mundial por la UNESCO en 1979, se han localizado restos de vidrios con más de 4.000 años de antigüe- dad. Los análisis realizados determinaron que el vidrio contiene calcita, cristobalita y yeso. Vidrio Egipcio 100.000 años año 8000 a.C.

Mesopotamia a controlar los procesos de Tiro fundición para crear nuevas y Sidón El vidrio surge en Mesopota- texturas, colores y brillos. Las mia alrededor del año 5000 piezas de ornamento personal Hacia el 1800 a.C. destacaron los centros productivos de Tiro a.C. La fundición de arenas e institucional, como cuentas año 2.000 a.C. y otros materiales silíceos dio de color, amuletos y recipien- y Sidón, en el actual Líbano. origen a pequeñas piezas de tes de vidrio, comenzaron a Su industria del vidrio era muy vidrio que fueron agujerea- ser consideradas elementos potente, por lo que la de- das para fabricar pequeñas de gran valor. manda de materiales para su La obsidiana es una roca Obsidiana cuentas de collar. A partir de fabricación era muy elevada. volcánica formada por el ese momento, se empezaron Según los restos arqueológicos enfriamiento rápido de la lava. La utilización de la obsidiana encontrados en las zonas de Su estructura vitrea y facilidad es el primer hito del uso de los talleres en los años 70 del para la talla ha motivado que se vidrio. En el Paleolítico este siglo XX, tenían separadas va- use para fabricar herramientas rias toneladas de vidrios rotos, de corte y objetos de adorno mineral conocido como vidrio desde la Prehistoria. volcánico se utilizó para fabri- clasificados por colores para car lascas y otras herramientas su reutilización. de piedra. Su fractura concoidea y su dureza motivaron que durante el Paleolítico superior se generalizara su uso en los territorios con volcanes para fabricar cuchillos y puntas de Cerámica Jōmon. El vidrio y la cerámica han tenido un desarrollo paralelo flechas. en la historia de la humanidad. Los restos de recipientes cerámicos más antiguos localizados en Japón son de finales del Paleolítico -hace 13.000 años- y pertenecen a la cultura Jōmon. Esta cultura perduró hasta el 2500 a.C. 80 dsa

Técnica millefiori Copa de Munich. Vidrio La técnica del vidrio mosaico romano del o millefiori, típico de la ciudad siglo IV a.C. de Alejandría, alcanzó su máximo apogeo en el siglo II a.C., cuando se exportó a la zona del Peloponeso y a la Península Itálica. La técnica millefiori consiste en la de- coración de piezas de vidrio A lo largo del tiempo A con secciones de barritas de cristal coloreadas, fundidas y trabajadas juntas para dar

Edad Media lugar a formas geométricas o Cristal Millefiori florales. Vidrio para todos romanos produjeron un tipo

Edad Antigua de vidrio que siguió siendo En la sociedad romana del accesible para poca gente, siglo I d.C. el uso del vidrio como el vidrio de pan de oro. dejó de estar reservado a los Esta fusión decorativa de oro círculos de lujo. Se incorporó al y vidrio nacido en la Grecia ámbito doméstico, sustituyendo helenística y utilizado para a recipientes de metal o decorar bordes y paredes de cerámica, en forma de vasos, recipientes de vidrio, supuso pequeñas ventanas o incluso una de las producciones mosaicos. Aparte de los vidrios más cotizadas por las clases coloreados o incoloros, los pudientes del imperio. año 700 a.C. año 300 a.C. año 100 a.C. año 100 año 700

Vidrio Vidrio Vidrio a la parte más occidental del mediterráneo hueco islámico continente, ya que la zona andalusí pertenecía al mismo El soplado de vidrio fue des- La producción de vidrio duran- La expansión del vidrio por el ámbito socio-cultural y religioso cubierto en el siglo I a.C. en te el primer milenio de nuestra Mediterráneo fue generalizada que Persia, Siria o Egipto. El la costa fenicia. Esta técnica era se servía principalmente a partir del siglo VI a.C. Fue un taller murciano de Puxmarina, permitía fabricar vidrio hueco, de la importación de vidrio material muy valorado por grie- del siglo XII, producía dos por lo que fue considerada la primario de Oriente, aprove- gos, etruscos y cartagineses, tipos de vidrios: los fabricados innovación técnica más impor- chando el comercio del Medi- sobre todo para recipientes y a partir de cenizas sódicas, tante en este campo de toda terráneo. Aun así, hay indicios ungüentarios decorados. Las al estilo oriental y los de alto la Antigüedad. Esto permitía de producción de vidrios de formas y decoraciones seguían contenido en óxido de plomo, hacer paredes más finas y una obtención y fabricación locales los modelos estilísticos de las añadido durante el proceso mayor velocidad de producen la Península Ibérica. En el cerámicas de cada civilización. productivo para aumentar su ción con menor cantidad de siglo IX, el vidrio de Al-Ándalus, índice de refracción y mejorar vidrio, además de suponer una acercó las técnicas de oriente su transparencia. ampliación del catálogo de formas para crear recipientes y objetos.

Recipiente de vidrio Recipiente de vidrio nazarí de la Alhambra de época griega. de Granada. 81 Lámparas Cristal Vaso de vidrio opal blanco de vidrio de Murano veneciano.

En el mundo islámico, el vi- Los centros de producción drio jugó un papel destacado de vidrio orientales se vieron en la arquitectura, la ilumina- desbancados por los italianos ción, la cosmética y el ajuar en el siglo XIII. En Venecia, la personal. Sobre todo, son organización gremial hizo que reseñables las lámparas de a partir de 1224 se mejoraran Madinat al-Zahra, de produc- las fábricas y se avanzara en ción andalusí y construidas A lo largo del tiempo A el cuidado secreto del oficio con asas para ser traslada- vidriero, destacando en la fa- das entre las diferentes estan- bricación de vidrio opal blanco. cias; así como los vasos de En 1291, los talleres fueron vidrio tallados, importados de trasladados a Murano, una Edad Media talleres del norte de África y de las islas del archipiélago con decoraciones vegetales. veneciano, donde el negocio vidriero se vio beneficiado por la potente flota comercial de la zona.

Lámparas de vidrio nazaríes. año 1000 año 1300 año 1400

Vidrio plano Vidrieras Lentes y presbicia El vidrio plano, aquel formado La unión de vidrios planos por láminas sobre superficies coloreados con redes de La mayor aplicación científica estañadas o moldes, no fue emplomados permitió crear del vidrio hasta la fecha fue utilizado masivamente hasta las grandes vidrieras románi- la óptica. Si en el siglo I a.C. el siglo XII. En Europa, la pro- cas del siglo X. Esta técnica Cicerón se lamentaba de que ducción de este vidrio amplió alcanzó su plenitud durante la no podía leer por sí mismo y la incomodidad de recurrir a sus usos para cerramientos eclosión del Gótico Europeo en Detalle del retablo de la de vanos y ventanas y se fue centurias posteriores, llegando iglesia de Wildungen, obra de lectores, no fue hasta el siglo incorporando al mundo arqui- a conformar paredes enteras y Conrad Von Soest, de 1403, XIV cuando llegó la solución a tectónico de manera habitual. ser la obra principal de gran- con la representación de problemas como la presbicia. Comenzó a ser utilizado para des edificios góticos, como la gafas más En el 1.300 se crearon las pri- la transformación simbólica Sainte-Chapelle. Esta iglesia antigua. meras lentes para corregir ese de la luz y como complemen- parisina posee ventanales defecto de visión cercana. to para conjuntos artísticos vidriados de más de 15 metros Fueron armadas sobre una de carácter pictórico o de altura, que le otorgan una montura monocular y su escultórico. Las ventanas luminosidad, un colorido y una uso se extendió impul- de vidrio plano permitían belleza impensables en otro sado sobre todo por mejor cerramiento térmico y material en la época. clérigos y comerciantes, acústico necesitados de buena visión para llevar a cabo sus labores diarias de lectura y contabilidad.

Vidrieras de la Sainte-Chapelle de París del siglo XIII 82 Anton Van Leeuwenhoek El primer Matraces, probetas Vidrio, carbón y petroleo inventó el primer microscopio microscopio y pipetas en el siglo XVII. La fusión del vidrio fue durante La mayor revolución científica A lo largo de los siglos XVIII y siglos una labor artesanal, que derivada de la óptica fue la XIX, el vidrio se convirtió en un se vio modernizada y meca- invención del microscopio. Fue material indispensable para la nizada durante la Revolución inventado por el comerciante química, la medicina y las far- Industrial. Desde finales del de telas holandés Anton Van macéuticas. Por sus cualidades siglo XVIII y, sobre todo, duran- Leeuwenhoek en la década de dieléctricas y su resistencia te todo el siglo XIX se mejo- los 60 del siglo XVII. En un prin- a las altas temperaturas, se raron los sistemas de fusión y cipio, era una pequeña placa comenzó a utilizar sistemática- comenzaron a usarse nuevos A lo largo del tiempo A metálica con una lente y una mente en todos los laboratorios. combustibles, con mayor poder pequeña sujeción para poder En 1861, el químico germano calorífico. El uso del carbón ver la calidad de las fibras de Emil Erlenmeyer creó el matraz y, fundamentalmente, de la un tejido, pero su curiosidad que lleva su nombre, el frasco hulla, permitió progresar en los le llevo a visualizar y describir de vidrio presente hasta hoy sistemas de fusión y conseguir pequeñas partes de animales día en laboratorios de física y un vidrio de mayor calidad. y plantas, así como fluidos química de todo el mundo. Posteriormente, durante la microscópicos como el semen. primera mitad del siglo XX, Edad Moderna Leeuwenhoek es considerado paulatinamente estos combus- como el padre de la microbio- tibles serían sustituidos por el logía. petróleo, y se desarrollaría el gran salto industrial en la fabri- cación de envases mediante El matraz de la mecanización completa del Erlenmeyer proceso y la fabricación a gran se inventó en 1861. escala. Edad Contemporanea año 1500 año 1600 año 1800

Anteojos Los Borbones Vidrio por extrusión hizo posible la creación de vi- y el vidrio drios de gran tamaño y grosor, En el siglo XVI se fabricaron El vidrio plano se fabricó por aunque este método causaba las primeras lentes cóncavas La Ilustración francesa de soplado y estirado hasta el taras en el vidrio, como las para corregir la miopía. En inicios del siglo XVIII potenció siglo XIX. Con la revolución in- burbujas de aire que provoca- 1623, el español Benito Daza decisivamente el gusto por el dustrial, se comenzó a trabajar ba en su interior. El método de de Valdés escribió el libro vidrio de los borbones, lo que por extrusión, estirándolo en mecanizado de vidrio plano fue conocido como El uso de favoreció la aparición de la cilindros de más de 2 metros patentado por Henry Bessemer anteojos, obra que trataba industria vidriera en Francia y con rodillos mecánicos. Esto en el año 1848. sobre la corrección de los España. Así surgieron fábricas distintos defectos visuales. como la Real Fábrica de Vidrios Su obra forma parte del gran y Cristales de la Granja, Técnica Bessemer número de estudios de óptica en el municipio segoviano para el mecanizado de esa centuria. Científicos del Real Sitio de del vidrio. como Copérnico, Kepler, San Ildefonso. Galileo o Newton, trabajaron con diferentes tipos de lentes para sus investigaciones.

El uso de los anteojos de Benito Daza de Valdés de 1623.

Lámpara de la Real Fábrica de Cristales de La Granja de San Ildefonso, Segovia. 83 Espejo lunar El 16 de julio de 1969, la misión espacial tripulada estadounidense Apolo 11 fue enviada a la Luna. Unos días después, el 21 de julio, dos astronautas, Neil Armstrong y Buzz Aldrin, fueron los dos primeros seres humanos en

A lo largo del tiempo A pisar el satélite. Tras varios experimentos, abandonaron el lugar dejando allí un panel de 60 cm de ancho recubierto La prdsa por 100 espejos apuntando a la Tierra. Conocido como matriz retro reflectora de medición láser lunar, se trata del único experimento de la misión que aún sigue en uso hoy día. Este aparato permite medir pulsos láser enviados Jarra desde la Tierra y su regreso, medidora calculando la distancia entre de Pyrex, ambos cuerpos celestes con década 1980. gran exactitud. Edad Contemporánea año 1900 año 1960 año 2010

Art Nouveau y Modernismo Vidrios irrompibles Gorilla Glass Privalite

Bajo la influencia de las Los primeros vidrios resisten- Las pantallas de la cuarta parte Aunque el vidrio es un material corrientes artísticas del Art tes a los cambios bruscos de de smartphones y tabletas aislante de la electricidad, el Nouveau y el Modernismo, temperatura fueron patentados existentes en el mundo cuentan ser humano ha logrado crear en las primeras décadas del en 1915. Desde finales del con un tipo de vidrio vidrios eléctricos inteligentes. siglo XX creció el prestigio siglo XIX, la empresa Jenaer sintético de alta El más conocido, el Privalite, es de los cristales de plomo Glaswerk Schott & Gen había resistencia denomi- un vidrio inteligente que cam- incoloro y de exquisita desarrollado nuevos tipos de vi- nado Gorilla Glass. bia de transparente a opaco transparencia, generalmen- drio con tratamientos químicos En 2016 se presentó con solo pulsar un botón. Este te decorados con dibujos o térmicos que aumentaban su Gorilla Glass 5, vidrio laminado está compues- grabados. En la década de resistencia. Conocidos por sus capaz de soportar el to de dos hojas incoloras entre 1960, se inició una nueva nombres comerciales, como 80% de las caídas las cuales flota una película época en la elaboración del Blindex o Pyrex, contaban desde 1,6 metros de de cristales líquidos que se vidrio liderada por el artista con la ventaja de romperse en altura. Su fabricante, alinean y oscurecen la com- estadounidense Harvey Litt- trozos pequeños granulares, re- Corning Inc., desa- posición cuando atraviesa leton y el científico industrial duciendo el riesgo de lesiones. rrolló poco después una corriente eléctrica. Sus Dominick Labino. Ambos el Gorilla Glass SR+ aplicaciones son domésticas, comenzaron a experimentar para smartwatches, relacionadas con la privacidad, con el vidrio soplado como con una resistencia puesto que es poco resistente medio artístico en pequeños un 70% superior al a la radiación ultravioleta. hornos instalados en sus cristal de cuarzo. estudios, llegando a ser dos La obra de vidrio Break Through referencias en el dominio ar- Gold Eilings de Dominick Labino tístico y estilístico del vidrio. fue presentada en la Galería Renwick en 1980. 84 “Temblor de cristales; escalofrío de la casa” Ramón Gómez de la Serna Escritor y periodista español

85 1 Vidrio Composición, soplado características y tipos Esta técnica descubierta en las costas orientales del mar Mediterráneo sobre el 200 a.C. se extendió de la mano del Imperio Romano y permitió la producción masiva de botellas y otros recipientes.

El vidrio es un material inorgánico duro, frágil y transparente, Vidrio flotado con tonalidades variables de opacidad y colorido según su Tipo de fabricación consistente en hacer flotar vidrio fundido composición química específica. Es un material escaso en sobre una capa de estaño fundido, proporcionando un grosor estado natural, apareciendo como obsidiana, una roca ígnea uniforme y plano al vidrio. Es el más utilizado en la construcción transparente. Para poder cubrir sus necesidades, la huma- y suele ser conocido como vidrio plano, aunque, como se ha nidad ha tenido que sintetizarlo artificialmente fundiendo a comentado con anterioridad, también se pueden obtener vidrios más de 1.500º arenas ricas en sílice y sus óxidos, carbo- planos por extrusión y aplastado. También es el tipo de vidrio natos sódicos y caliza. A lo largo de la historia, el reciclaje con el que se construyen los espejos, vidrios planos con una del vidrio ha sido bastante común, triturando los restos de capa metálica o de otro material metalizado en una de sus caras. envases y convirtiéndolos en calcín, que, añadido a la mezcla anterior, permite el reciclaje del 100% de cualquier vidrio Vidrio armado artificial. Obtenido por proceso de colado, es aquel vidrio combinado con una malla metálica que, en caso de rotura, minimice el des- El vidrio es un material de alta estabilidad. Soporta muy bien prendimiento de fragmentos. Su uso se ha visto desplazado por las condiciones de frío o calor, es inerte e inalterable y tiene otras técnicas, aunque sigue vigente. Su principal debilidad era una gran resistencia a los agentes atmosféricos y químicos. la mala resistencia a los cambios de temperatura de la malla me- tálica, que podía fracturar el vidrio al dilatarse. Aunque suele utilizarse la denominación de ‘cristal’ como si- nónimo de vidrio, es químicamente incorrecto. La estructura Vidrio laminado sólida del vidrio es amorfa, puesto que sus moléculas no es- Combinación de láminas de vidrio con películas de materiales tán dispuestas de forma regular, que es lo que caracteriza a plásticos translúcidos. En caso de fractura, la capa plástica evita los cristales. desprendimientos de fragmentos, por lo que es óptima para aumentar la seguridad en vehículos y cristaleras. Existen muchas clases de vidrio, con diferentes característi- cas según su composición y formación químicas o sus capa- Vidrio templado cidades físicas, como su resistencia o su dureza. Gracias a su Utilizado principalmente en seguridad y protección, se trata variedad, el vidrio se puede utilizar en numerosos ámbitos de de un tipo de vidrio fabricado con procesos térmicos y quími- nuestra vida cotidiana. Según la tipología de su proceso de cos que aumentan su resistencia. fabricación, los principales tipos de vidrio son: Vidrio aislante Vidrio soplado: técnica basada en la fabricación de objetos Vidrio dispuesto en láminas separadas por cámaras de aire o y envases de vidrio soplando aire dentro de una pieza de ma- gas inerte herméticas. Este vacío mejora las prestaciones del terial vítreo fundido. De gran versatilidad, este es el proceso vidrio, dotándole de gran capacidad de aislamiento térmico más utilizado para la fabricación de botellas y otros envases frente a las temperaturas extremas, alto aislamiento acústico y con ayuda de moldes metálicos y cerámicos. resistencia a la humedad. 86 2 La cerámica y el vidrio

La cerámica fue precursora del vidrio como material utilizado para la fabricación de envases. Ambos materiales han ido Reproducción de la vasija china de Yuchanyan de hace 18.000 años. de la mano cubriendo esa necesidad, alternándose o com- plementándose según la cultura. La primera producción ce- rámica de la que tenemos constancia proviene de China del yacimiento de la cueva de Yuchanyan en Hunan y tienen una antigüedad de 18.000 años.

El proceso de sedentarización neolítico trajo consigo la ga- nadería y la agricultura, lo que generó excedentes de pro- ducción que había que guardar, transportar y conservar para administrar su uso hasta la siguiente cosecha. Para el transporte y la alimentación, la humanidad desarrolló envases y recipientes cerámicos que sustituyeron a las cestas de pieles y fibras vegetales creados por los grupos cazadores y recolectores paleolíticos. El avance de la vajilla cerámica acabó con los cuencos de madera, de barro no cocido y de piedra. Posteriormente, el vidrio comenzó a ser el material de los envases de lujo, para convertirse luego en el material dotar de colorido y brillo vítreos a una pieza. En el segundo predominante para los vasos y botellas, así como para algu- horneado, la sílice de la arcilla y el óxido de plomo reaccio- nas vajillas. nan creando una película vidriosa transparente o colorida, si se amalgama con otros óxidos: el rojo con el óxido de hierro, La gran diferencia entre la cerámica y el vidrio es su pro- el verde con el de cobre, el azul con el de cobalto o el turque- ceso productivo. Ambos están hechos por unión de mate- sa con sulfato de cobre. riales, pero mientras que la cerámica es barro cocido para ser endurecido, el vidrio presenta su dureza característica Esta técnica de cerámica vítrea, también conocida como te- al enfriarse. Los procesos para dar forma a la cerámica son rracota esmaltada, hunde sus orígenes en la China del siglo el moldeado o el torneado, mientras que los del vidrio son II a.C., llegando a Europa en época romana. Hay testimonios el soplado o el extrusionado. La arcilla se puede decorar en anteriores en el Oriente Próximo, como la cerámica de Babi- Impermeabilidad crudo o vidriar posteriormente, fusionando ambos materia- lonia de la Puerta de Ishtar, del siglo VI a.C. Pero sin duda, Esta es una de las características les. Esta última técnica se conoce como cerámica vidriada o fue en el arte islámico donde esta disciplina alcanzó sus más principales de la cerámica que permitió la conservación y el esmaltada. Este esmaltado consiste en la aplicación de una altas cotas de belleza con el origen del azulejo para el embe- transporte de líquidos antes solución de óxido de plomo tras una primera cocción para llecimiento interior y exterior de las edificaciones. del desarrollo del vidrio. 87 3 Las vidrieras: arte y funcionalidad Gaudí El vidrio y la luz son dos conceptos fuente de inspiración, retornando indisolubles que encuentran a los orígenes, y buscó el poder su máxima expresión en la de la luz como elemento central composición de color y diseño de de su obra. Las vidrieras se las vidrieras. La obra modernista manifestaron en muchos de de Antoni Gaudí es una magnífica sus edificios como verdaderos muestra del uso del vitral como elementos organizadores de los medio para dar vida a la luz en el espacios, basándose en el dominio arte, a través de la arquitectura. de este genio sobre la influencia Gaudí utilizó la naturaleza como de la luz en la arquitectura. La eclosión de una nueva cultura urbana en el siglo XII supuso la consolidación de las grandes ciudades en Europa. Los excedentes agrarios favorecieron el comercio y con ello la aparición de los gremios. La reorganización urbanística para dar cabida a los nuevos oficios vino acompañada de un nuevo estilo artístico, el gótico: una nueva forma de ex- presión que alteró la morfología y el paisaje urbano desde la arquitectura. Este nuevo arte, de origen francés, apos- tó por avances técnicos que permitieron construir edificios más altos y cuya estructura tectónica no descansaba en grandes muros, sino en pilares, columnas y arbotantes. Las nuevas construcciones permitieron la ausencia casi total de paredes, lo que favoreció la búsqueda de la luz como mensaje divino. De esta concepción surgió la solución téc- nica perfecta para aunar funcionalidad y simbolismo: las vidrieras.

Los vitrales, hechos de trozos de vidrio coloreado y una estructura metálica, se adaptaban perfectamente a los grandes ventanales, rosetones e incluso, en las últimas etapas, El desarrollo del arte vidriero perduró hasta el siglo XVI, re- Vidrieras de la Sagrada Familia podían sustituir a paredes completas. Destacaron en su surgiendo con fuerza en el siglo XIX, con movimientos como de Barcelona ideadas por Gaudí y ejecutadas por Joan Vila-Grau. cromatismo los colores vivos, con predominio de azules y el Art Nouveau y el Art Decó, que lo rescataron para el ámbi- rojos, seguidos de amarillos y verdes. Fue un arte de tipo to de la arquitectura y lo introdujeron en el de la decoración a figurativo con fondos monocromos y con escenas deca- través de cuadros, lámparas e incluso joyas y lo despojaron rácter sacro. de su carga religiosa. Este movimiento aunó las vanguardias artísticas con la investigación tecnológica, experimentando Según fue avanzando la técnica de los artesanos vidrieros, con la introducción de nuevos vidrios y técnicas, con el ame- utilizaron vidrios cada vez más pequeños, favoreciendo un ricano Louis Comfort Tiffany como mayor exponente creativo mayor desarrollo de la policromía y un dibujo cada vez más y de diseño. La temática de estos nuevos vitrales estaba ba- sutil y decorativo en las vidrieras de menor tamaño. Las más sada en formas de la naturaleza, como plantas, flores, insec- grandes, irán ampliando progresivamente las figuras y los tos y animales, pero también con composiciones abstractas vidrios para poder ocupar mayores espacios de cerramiento, y poligonales. El Art Decó en particular enfatizó la funcionali- sobre todo a partir del siglo XIII. dad y el desarrollo del vidrio como elemento decorativo. 88 4 Envases y reciclaje

El vidrio es sin duda el material más relacionado a lo largo de la historia con la fabricación de envases alimentarios. Sus combinaciones y derivados forman parte de vajillas, botellas, Vidrio frascos, tarros y botes de conservas. Su impermeabilidad, su resistencia a las bacterias y su falta de reactividad -que evita y ahorro que pueda alterar el olor, el gusto o la composición de los alimentos y bebidas- lo convierten en el material más ade- energético Se estima que, en términos cuado para este tipo de usos. Su maleabilidad en el proceso de eficiencia energética, si se de fundido permite además la versatilidad de formas en en- introduce un 10% adicional de vases y continentes, así como cambios en la coloración del calcín en el proceso de fusión se ahorra aproximadamente un vidrio, que pueden mejorar su resistencia a la luz exterior. 3% de la energía necesaria para transformar las materias primas en vidrio y se reducen un 5% las El proceso de fabricación de los envases se inicia con la emisiones de CO2 a la atmósfera. mezcla de las materias primas, combinando la sílice, la sosa, Los principales fabricantes de la cal y otros elementos minoritarios en la composición que vidrio actualmente consideran que con la energía que se ahorra en el permiten colorear el vidrio. A estos se añade el calcín -el reciclaje de una botella es posible casco de vidrio limpio molido para ser reutilizado en nuevos mantener encendida una bombilla envases-, y se introduce la mezcla en hornos de fusión que de 100 vatios durante 4 horas. permiten obtener el material. Una vez que se forma el vidrio y alcanza las adecuadas condiciones de viscosidad, se ca- naliza hacia la conformación del envase mediante gotas que son moldeadas para fabricar diferentes formatos. Obtenido el envase deseado, este es sometido a diferentes tratamientos superficiales, tanto en caliente, como posteriormente en frío, para conseguir la calidad adecuada final.

Una de las grandes ventajas de este material es que todos del medioambiente y la sostenibilidad en la industria mun- los envases pueden reutilizarse, dado que el vidrio es un dial. Los envases ya usados permiten crear uno similar sin material completamente reciclable. Cualquier tarro, botella o pérdida de calidad o de cantidad de manera infinita. Ade- recipiente de vidrio es fácilmente retornable y susceptible de más, su proceso de reciclado es el mismo que el de fabrica- integrarse de nuevo en los procesos productivos. Hoy en día, ción, partiendo de la composición, su posterior fundido y el el vidrio de hecho está considerado como uno de los pilares tratamiento final, por lo que todos los envases se mantienen de la economía circular, inspirando las corrientes de mejora inalterables uso tras uso. 89 5 Química y microscopía

El vidrio es uno de los materiales más utilizados en el mundo de la investigación química. Con frecuencia, se usan en este campo útiles y objetos elaborados con este material, habi- Instrumental tualmente denominados como vidriería de laboratorio. Una de sus principales funciones es la medición de volúmenes del laboratorio con gran precisión, por lo que suelen ir graduados con mar- El desarrollo de la Química a partir del siglo XVIII desencadenó que los laboratorios cas exteriores. En este caso, se suele denominar material comenzaron a llenarse de instrumentos de volumétrico. El vidrio es un material refractario, resistente al vidrio. Su resistencia al calor así como su transparencia motivó que las probetas, matraces calor. Entre los de este tipo, destaca el vidrio borosilicato, y pipetas se fabricaran en este material. resistente a los agentes químicos y con un bajo coeficiente de dilatación, lo que permite colocarlo en el quemador Bun- sen (el tipo de mecheros de laboratorio más común) para después, el biólogo italiano Marcello Mal- calentar o favorecer la combustión de muestras o reactivos. pighi logró observar las primeras células Matraces, placas Petri, embudos de decantación, balones vivas con una técnica similar. No fue hasta de destilación, pipetas y probetas están hechas de vidrio por la invención del primer micros- sus cualidades de resistencia y baja reactividad. copio por parte de Anton Van Leeuwenhoek cuando se vieron El vidrio está presente también en las lentes ópticas del mi- y describieron por vez primera croscopio, la invención que hizo posible la microbiología, bacterias, protozoos, espermatozoi- el análisis visual de elementos y sustancias invisibles al ojo des y glóbulos rojos. Los estudios de humano. Desde las lentes que permiten observar con au- dispersión y refracción de la luz permitie- mentos hasta las láminas portaobjetos donde se colocan las ron a científicos como Isaac Newton, mejorar la muestras, el vidrio forma parte fundamental de la óptica de ciencia microscópica hasta llegar a los 1.000 aumen- laboratorio. El origen etimológico de la palabra microscopio tos, el máximo posible con luz visible. viene del griego, micros, pequeño y skopéo, mirar. Se trata de un descubrimiento de época moderna que revolucionó La invención en 1931 del microscopio electrónico, diseñado Microscopio Stanley, los mundos de la química y la biología. Gracias a él, se des- en Alemania por Ernst Ruska y Max Knoll, permitió amplifica- Inglaterra,1870. cubrió la existencia de células. ciones ópticas mayores. Los microscopios electrónicos utilizan electrones en lugar de fotones -luz visible- para enfocar A mediados del siglo XVII, el científico inglés Robert Hooke la muestra, alcanzando más aumentos por la menor amplitud observó con una lente un corte de corcho y descubrió unas de onda de los electrones y sus propiedades ondulatorias. cavidades de pequeño tamaño a las que llamó células, por Este tipo de microscopios pueden conseguir hasta 100.000 su forma de celdilla. En realidad, eran células muertas. Años aumentos. 90 6 Las nuevas aplicaciones del vidrio

En el siglo XXI, la investigación de las propiedades del vi- técnicas de comunicación digital, ya que es un componente drio busca formulaciones novedosas para la adaptación del esencial de la fibra óptica mediante la que navegamos por ser humano a las necesidades actuales. Los principales es- la red y estamos permanentemente conectados al mundo tudios actuales sobre el vidrio tratan de encontrar nuevas online. Las pantallas táctiles de cualquier dispositivo móvil, propiedades ópticas, eléctricas, mecánicas, químicas y de así como televisiones y otros reproductores igualmente de- conductividad química del vidrio. penden de este material para su fabricación. La mayor parte de elementos de comunicación integran, de hecho, el vidrio El vidrio es un producto de gran relevancia para los campos como parte esencial de sus elementos. de la industria, medicina, decoración, construcción, seguridad, transportes y comunicaciones. La cantidad de productos y Actualmente se desarrollan cada vez con mayor celeridad modelos de vidrio es enorme: vidrios dielécticos, antisolares, los vidrios inteligentes -smart glass- que permiten maximizar armados, templados, laminados, curvos, fotosensibles, vitroce- la luz natural, regulando su grado de transparencia y traslu- rámicas, fibra de vidrio, antiabrasión, espejos o vidrios autolim- cidez según las condiciones de cada momento. En este tipo piables o antivaho son algunas muestras de todo lo que abarca de investigaciones se están incorporando nuevos materiales este material. El vidrio no solo es 100% reciclable y reutilizable, que, mediante nanopartículas, permiten aumentar la resis- sino que, gracias a los vidrios fotovoltaicos, en la actualidad tencia del vidrio al tiempo que reducen considerablemente este material ayuda a convertir la energía solar en eléctrica. su peso. Asimismo, se combina e integra el vidrio con sistemas de iluminación artificial que permiten conjugar las posi- Igualmente, el vidrio tiene un papel esencial en las modernas bilidades de la influencia de la luz en cada espacio. 91 Bibliografía Recursos audiovisuales

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Sorroche Cruz, A; Dumont Botella, A, “Historia del vidrio”. Técnica Industrial, 2005, vol. 257, pp 26-33.

Real Fábrica de Cristales de Así se hace Vidrio La Granja de San Ildefonso DiscoveryMax La Aventura del Saber RTVE

92 93 l papel es uno de los materiales que mejor sintetizan a escribir (papiros y pergaminos). De hecho, el nombre de dos de las cualidades que nos diferencian como seres papel proviene de uno de estos materiales, la voz latina pa- humanos: la inteligencia y la comunicación. Gracias pirus, que derivó en el arabismo paper. Estos primeros pa- Eal papel, hemos logrado transmitir nuestros conocimientos peles estaban formados por fibras obtenidas de materias científicos, literarios, históricos, artísticos, geográficos, etc. Y vegetales y telas viejas, y tardaron en consolidarse como con este material hemos sido capaces no solo de difundir y el principal escriptorio para comunicar. Pero la llegada de compartir la sabiduría, sino también de comunicar de forma mejoras técnicas hizo evolucionar su calidad y el papel co- sencilla noticias y mensajes desde la antigüedad; hemos de- menzó a ser el medio elegido para preservar la lengua y los sarrollado nuestras capacidades artísticas; hemos fabricado conocimientos de los pueblos. envoltorios y envases e, incluso, hemos dado forma en este soporte al dinero con el que pagarlos. La realidad es Durante la Edad Antigua, se fue extendiendo desde China que este material ha cumplido la función de hacer (origen de su uso), hasta Persia, Siria y Egipto y, poco a llegar a cualquier rincón del mundo todo el cono- poco, fue haciéndose común en los países del Mediterrá- cimiento acumulado a lo largo de los tres millo- neo. En la Edad Media fue generalizándose su utilización nes de años de la historia de la humanidad. en misales, documentos y comunicaciones vinculadas a la Iglesia y las innovaciones técnicas de los siglos XIII y XIV Acorde a esta función, la aparición del terminaron por consolidarlo. Pero, sin lugar a dudas, la lle- papel está directamente relacionada con gada de la imprenta fue el gran revulsivo y el avance más el surgimiento de la escritura, si bien no importante en la historia de este material. El hito del invento resolvió primitivamente esa necesidad, de Gutenberg cambió el rumbo de la historia de tal manera pues ya existían otros materiales sobre que, junto al descubrimiento de América, se considera uno los que el ser humano había comenzado de los momentos de transición más emblemáticos entre la

94 Edad Media y la Edad Moderna. De este modo, la imprenta En las últimas décadas, este material ha pasado a ser un hizo posible la expansión de la cultura de forma más rápida, elemento indispensable en nuestra vida cotidiana y buena barata y accesible, al acelerarse la producción de libros y parte de nuestras actividades no podrían desarrollarse sin popularizarse la extensión del conocimiento. su aportación. El papel es esencial en los campos de la edu- cación, la comunicación, la cultura, la higiene, la sanidad, el A partir de la Revolución Industrial, se comenzó a transporte y el comercio de todo tipo. Su función de soporte fabricar papel con fibra de celulosa de madera de la comunicación sigue siendo básica en los libros, pe- y agua, permitiendo una producción acorde riódicos y revistas, aunque la aparición en el siglo XXI del con la creciente demanda. Durante el final mundo digital le está restando protagonismo en este campo. del siglo XVIII y las primeras décadas del si- Sin embargo, su valor comercial en envases y paquetería ha glo XIX se registraron grandes avances en la aumentado con el comercio digital, haciendo del papel y sus producción de papel, lográndose el mecaniza- derivados -como el cartón-, una herramienta imprescindible do de la producción de la pasta y la fabricación en los sistemas de transporte de mercancías. Asimismo, la de papel continuo. La aplicación de estas inno- menor sostenibilidad de otros materiales en lo que al envase vaciones redujo enormemente el precio del papel, de productos se refiere está favoreciendo el uso del cartón. lo que favoreció su expansión como un producto de Se trata de un material natural, reutilizable, reciclable y cada gran consumo. En las primeras décadas del siglo XX la vez más versátil y adaptable a unas necesidades humanas producción de papel aumentó exponencialmente y, en esta en constante transformación. misma época, la comunicación comenzó a considerarse una industria propia de gran importancia sociopolítica, de forma que el papel se convirtió en una herramienta básica para la alfabetización de las clases medias y populares.

95 propiedades características

Gramaje El peso del papel por unidad de superficie. El gramaje no solo se usa en la industria papelera. En la mayoría de los países, el gramaje se expresa en g/m².

Espesor Es el grosor del papel, haciendo referencia indirecta a su rigidez y estabilidad. La unidad de medida es la micra.

Rugosidad La rugosidad es la desviación entre la lámina de papel y una superficie teóricamente plana, de forma que marca su grado de lisura. Afecta al trazo de la tinta cuando se escribe o se imprime sobre él. Esto se debe a que la tinta tiene que adaptarse a la rugosidad del papel, por lo que el resultado puede ser muy diferente según cómo sea esta característica.

Brillo del papel Un papel puede ser brillante, mate o satinado, en diversos grados. El grado de brillo del papel depende del proceso de secado, así como de las cargas que se utilicen en su fabricación. Las cargas son productos insertos o bien en la masa de la pasta papelera o bien en el terminado superficial del propio papel para producir diversos efectos.

Volumen El volumen indica la cantidad de aire que tiene el papel, cuanto más aire contenga más ligero será, pero ocupará más espacio.

Opacidad Es la cualidad de impedir el paso de la luz, lo que se logra con cargas ad hoc que ocupan los intersticios entre las fibras de celulosa. Cuanta mayor opacidad, mayor será el contraste con la impresión generada. Esta cualidad es muy útil en los procesos de impresión.

Densidad Es la relación entre el espesor y el gramaje, cuando mayor sea el gramaje y menor el espesor, mayor será la densidad.

Resistencia mecánica Es la capacidad del papel de resistir físicamente la aplicación de determinadas fuerzas sin romperse.

Resiliencia La capacidad del papel de recuperar su forma original luego de ser deformado.

Durabilidad Es la capacidad del papel para resistir el uso continuo y prolongado.

96 A lo largo del tiempo A

Edad Antigua Las tintas Alrededor del cuarto milenio La leyenda dice que el rey Yi Wáng antes de nuestra era, se desa inventó la barra de tinta china La tinta ha ido indefectiblemen- rolló en China un tipo de tinta hace 2.800 años; sin embargo se te unida al papel desde sus creada a partir de la mezcla de han descubierto marcas de tinta inicios, pero su invención es an- dos compuestos de la madera: inscritas sobre huesos de buey hace más de 3.500 años. terior. La tinta surgió en Egipto el pigmento negro de hollín y la hace unos 4.000 años. Era una goma de resina. mezcla de óxidos y pigmentos Los romanos aplicaron también naturales con agua que se estas técnicas y las desarrolla- aplicaba con cañas afiladas de ron de forma similar. palma, de ave o de bronce. año 3500 a.C. año 2000 a.C.

Escritura El origen cuneiforme del papel

El cambio de la Prehistoria a año 100 d.C. El papel se descubrió en la la Historia lo marca la existen- China Imperial de la dinastía cia de documentos escritos. Han en el siglo II d.C. En un La escritura debe su uso a principio se utilizó como envol- la contabilidad en el antiguo torio, pero pronto se comenzó Oriente Próximo. Allí surgieron a usar como soporte para es- sistemas de conteo en unidades cribir y dibujar. Hasta el año de Relieve asirio con escritura su descubrimiento, el 105 d.C. cuneiforme depositado con sistemas complejos de El pergamino fue el material más usado para escribir hasta en el Museo Británico. sustitución de cantidades por la invención del papel. la escritura se realizaba sobre símbolos. Progresivamente, se incómodas varillas de bambú o fue convirtiendo en un sistema sobre caros tejidos de seda. La de comunicación que cristalizó Papiros y pergaminos con pieles de carnero, cabra, creación del papel a partir de en el 3000 a.C. en la escritura ternera u oveja. Eran muy un mortero de corteza de árbo- cuneiforme. Esta técnica meso- El papiro fue el primer so- duraderos, pero su producción les, lino, cáñamo y desechos potámica consistía en escribir porte vegetal utilizado por el era tremendamente costosa, ya vegetales y tejidos hizo posible mediante incisiones en tablillas ser humano para escribir. Se que hacían falta muchas pieles una nueva superficie sobre la de barro. La invención de la obtiene de una planta acuática para poder obtener la cantidad que representar y transmitir escritura es coincidente con el del mismo nombre muy común necesaria como para hacer un conocimientos y mensajes. inicio de la Edad del Bronce y en Egipto y otros lugares libro completo. El más antiguo supuso el fin de la Prehistoria. cálidos y pantanosos. Los más conservado es el Gran Rollo de antiguos datan de hace 4.000 Isaías, datado entre el año 150 años. Los pergaminos son de y el año 100 a.C. origen animal y se fabricaban Papel de trapo blanqueado. 97 El papel moneda que representaba cantidades Misal de Silos Mosaico de Marco Polo del de dinero mediante hojas de Palazzo Tursi En el año 812 se fabricaron en diferentes colores. Pronto China los primeros “billetes” surgieron falsificadores y las de la historia, denominados primeras persecuciones de Marco Polo como dinero volante. La lige- las autoridades contra estos reza y facilidad de movimiento delincuentes, cuyo delito Los primeros testi- eran las grandes ventajas de estaba castigado con la pena monios que llegaron este nuevo medio de pago, de muerte. a Europa sobre los billetes fueron obra de Marco Polo en el siglo A lo largo del tiempo A XIII. El comerciante veneciano documentó su utilización durante sus viajes a Oriente. Aunque los Edad Media primeros “billetes” que confir- El Misal de Silos calidad inferior al pergamino, maban su existencia llegaron hasta el punto de que el a Europa en el siglo XIV, fueron El documento más antiguo en emperador del Sacro Imperio papel moneda de la dinastía papel de Europa es el Misal Romano Germánico Federico II Ming y son los ejemplares más de Silos, un breviario anterior decretó en 1221 la prohibición antiguos conservados. a 1036. Se trata de un tomo de su uso en documentos de cuartillas de 157 folios, oficiales. La razón por la que el El primer billete se creó en China de las cuales las 38 primeras papel duraba menos era por el a finales del siglo VII, con la son de papel y el resto de ataque de los insectos, atraídos finalidad de reducir la circulación pergamino. En la época, aún por el almidón con el que se de metales. era considerado un material de fabricaba. año 400 año 1000 año 1300

El papel árabe Molino aparecen referencias sobre la El papel de cáñamo papelero existencia de un molino papele- La expansión del papel fuera ro en la localidad de Xátiva en Los papeleros del pueblo del Imperio Chino fue lenta. El papel llegó a la Europa cristia- 1056. italiano de Fabriano na a través del Al-Ándalus. Los revolucionaron la producción Hasta el siglo IV no alcanzó Sumi-e Japón. En el siglo VIII, llegó a pueblos árabes introdujeron este de papel en el siglo XII, junto Persia, Siria y Egipto a través material y su producción en la con otros grandes focos La tinta china no salió de las de Samarcanda. En el 793 Península Ibérica entre los siglos italianos, como Génova o fronteras de su país de origen los árabes comenzaron a traer X y XI. En la obra del cartógrafo Bolonia. Empezaron a fabricarlo hasta el siglo XIV, cuando llegó artesanos de China y a fabricar ceutí Al-Idrisi, conocida como utilizando lino y cáñamo. primero a Japón y posterior- papel en Bagdad y Damasco, Kitab Ruyar o Libro de Rogerio, Mecanizaron la moledura mente al resto del mundo. llegando a El Cairo dos siglos de hilachas con martillos También llegó desde China la después y a Fez en el año hidráulicos, reduciendo el técnica pictórica del sumi-e, 1100. El proceso de elabora- tiempo de producción de la que fue adoptada por los ción de papel de los árabes masa. Introdujeron el encolado artistas nipones, convertidos en consistía en deshilachar y de las hojas con gelatina los auténticos maestros de esta macerar trapos en agua hasta animal, de mejor calidad y que disciplina. Esta técnica era uti- obtener una masa homogénea, repelía a los insectos. Crearon lizada por los monjes zen para para luego filtrarla, prensarla y la decoración con filigranas ejercitar la meditación, puesto secarla, cubriéndola de almi- Papel de trapo. o marcas de agua a base de que requería una gran dedica- dón para hacerla más reactiva líneas, producidas con hilos ción para poder mostrar todos a la tinta. metálicos cosidos en las telas los matices del negro puro al de las formas para hacer gris más claro -que conseguían papel. con un equilibrio perfecto entre técnica pictórica y aguado de Copia de la Tabula Rogeriana realizada por Muhammad Al-Idrisi en 1154. la tinta-. 98 Números árabes Billetes europeos Periódico

La primera obra que se publicó Los primeros billetes modernos En 1660 surgió en Alemania el La primera edición de impresa e ilustrada en territorio del mundo fueron obra del pres- Leipziger Zeitung, el primer dia- Encyclopédie, ou Dictionnarie hispano fue Fascículus tem- tamista sueco Johan Palmstruch. rio del mundo y precursor del raisonné des sciences, des arts et porum, de Rolevinck. Fue obra En el año 1661, comenzó a periódico actual. Este invento des métiers terminó de imprimirse del taller sevillano de Bartolomé fabricar su propio papel moneda sustituyó a juglares, peregrinos en 1772. Contiene más de 72.000 de Segura y Alonso del Puerto a modo de recibo para quien de- artículos de 140 colaboradores y mensajeros medievales que como Voltaire, Rousseau o Turgot. y data del 1480. También es positara oro o metales preciosos iban transportando oralmente considerado el primer libro en el Banco de Estocolmo, del las noticias de unos puntos a

A lo largo del tiempo A donde aparecen impresos que fue el creador. La intro- otros. Aunque existía la difusión números arábigos en texto y ducción del billete en España de noticias por escrito desde numeración de páginas. El tex- esperó hasta 1780, cuando fue la Antigüedad, el antecedente to fue editado inicialmente en promocionado durante el reinado directo de los periódicos fueron Venecia una década antes y el de Carlos III en forma de vales las efemérides, hojas impresas de Sevilla es una copia en texto reales. El uso de los billetes de con todo lo ocurrido ese año a e imágenes, impreso en letra papel se popularizó de manera modo de resumen. Posterior- gótica y romana con grabados veloz por su comodidad, ya mente aparecieron las hojas xilográficos. que el peso era mucho menor y, volantes, noticias sueltas impre- Edad Moderna sobre todo, por se- sas que se fueron recopilando guridad. Los billetes creando bloques; que a su eran mucho más vez, dieron lugar a los corantos discretos que las vo- -recopilaciones de noticias- y, luminosas y ruidosas finalmente, a los periódicos. bolsas de monedas de la época. año 1500 año 1700

La imprenta La Enciclopedia En 1445, Gutenberg inventó la En 1761, el francés Jérô- tipografía, del griego tipos -gol- me Lefrançois de Lalande pe- y grafo -escribir-; es decir, publicó Art de faire le papier, la escritura masiva a partir de un manual de época ilustra- tipos o piezas de letras unidas e da considerado uno de los El orfebre alemán Johannes impresas sobre una superficie. predecesores impresos de la Gutenberg, que nació en La imprenta fue el artilugio con Encyclopédie, ou Dictionnarie Maguncia en 1400, fue el el que buscaba sustituir la lenta raisonné des sciences, des inventor de la imprenta con producción escrita manual de arts et des métiers, obra cum- tipos móviles. A pesar de la importancia de sus inventos la época. Este invento alteró el bre de Diderot y d’Alembert. para la historia de la humanidad, ritmo de la historia, acelerando murió arruinado en 1468 en la la producción de libros y la ciudad que lo vio nacer expansión del conocimiento. La primera imprenta consistía en una serie de piezas metálicas o tipos con letras donde se aplicaba una tinta, que se transfería al papel mediante presión. Con ella imprimió la llamada Biblia de Gutenberg o de Mazarino, La Biblia de Gutenberg fue publicada en Maguncia en 1455. una edición de la Vulgata, biblia Se conoce también como la hebrea traducida al latín en el Biblia de 42 líneas por ser este siglo IV por San Jerónimo. el número de líneas impresas en cada página. 99 Papel de celulosa lo que favoreció su expansión Un libro polar como un producto de gran con- Aunque hoy en día la pasta sumo. En 1900, la producción En 1908, durante una expedi- de celulosa de madera sea el de papel en Inglaterra alcanzó ción británica al Polo Sur, se material que más asociamos las 650.000 toneladas, frente a creó Aurora Australis, el primer a la composición de papel, no las 96.000 de 1861. libro escrito, impreso y encua- fue hasta 1838 cuando el quí- dernado íntegramente en el mico galo Anselme Payen logró continente antártico. La idea aislar la celulosa a partir de inicial del director del proyecto, materia vegetal y pudo deter- Sir Ernest Schackleton, era lle-

A lo largo del tiempo A minar su estructura química. El var un registro de su actividad canadiese Charles Fenerty fue y mantener entretenidos a los el pionero en la fabricación de miembros de su equipo. La papel a partir de pasta de ma- iniciativa se materializó en un dera. Fue después de este tipo libro de aproximadamente 120 de avances cuando la industria hojas de papel sin numerar, papelera experimentó un gran con cubierta de madera y en- desarrollo en cantidades y ti- cuadernado en piel de foca. pos de papel. En 1844 se logró la mecanización del proceso Aurora Australis de obtención de pasta de papel y en la década siguiente el primer proceso químico para la obtención de pulpa papelera. Charles Fenerty, pionero de la Estos cambios redujeron enor- fabricación de papel a partir de la memente el precio del papel, celulosa año 1800 año 1900 Edad Contemporánea

Papel continuo con una pieza de papel de 60 Papel y publicidad cm que superaba el concepto En 1789 se introdujo el uso de hoja o folio visto hasta El año 2007 fue la anualidad de cloro para el blanqueo del entonces. Después, otros que más dinero de publicidad papel y una década después inventores mejoraron progre- recaudaron los diarios en papel comenzó a desarrollarse la sivamente el descubrimiento, en toda la historia de la prensa fabricación de papel continuo, como Saint Léger, Bryan Don- y uno de los más altos en venta gracias al invento de la máqui- kin, los hermanos Fourdrinier, de ejemplares en España. Ese na ideada por Louis-Nicolas Michael Leistenschneider y mismo año, la estadouniden- Robert. Esta máquina operaba John Dickinson. se Apple sacó al mercado el primer Smartphone. Desde en- Rollos de papel continuo tonces la prensa ha ampliado su edición digital y se han visto mermadas sus ventas impre- Papel higiénico papel sustituyó a este invento sas. En la actualidad, el papel nada más aparecer en 1890, ha visto reducida su función Se inventó en 1857, cuando cuando se empezó a ven- como soporte de la informa- New York Times, edición digital. Joseph Gayetty inició la venta der en farmacias y a formar ción escrita por competencia de ‘papel medicado’: un tipo parte del ajuar habitual de los con las nuevas tecnologías de papel higiénico en cuarti- hoteles de lujo. En 1928, la digitales. llas sueltas de cáñamo. Las Hoberg Paper Company de hojas llevaban una solución Wisconsin lanzó un papel con de aloe vera para hacerlas un agregado químico para más suaves y contaban con el mejorar su suavidad, acer- nombre del inventor impreso cándolo al papel de baño que en todas ellas. El rollo de hoy conocemos. 100 El cartón El consumo de papel

Pese a la pujanza de los medios España cuenta con alrededor digitales, las industrias pape- de un centenar de empre- leras siguen creciendo en el sas papeleras. Este sector nuevo sistema global. Pese a da trabajo a más de 80.000 que han perdido en la produc- personas, ingresando en el ción de papel para prensa y último lustro alrededor de 4.250 documentos, han redirecciona- millones anuales. En 2019, el do sus esfuerzos a la creación presupuesto inversor del sector

A lo largo del tiempo A de embalajes para abastecer al papelero en España era de 372 comercio electrónico. En 2019, millones, un 60% más que en Amazon, la primera empresa de 2016 y un 132% más que en comercio electrónico mundial, 2015. El consumo medio de facturó 3.500 millones de papel en España en relación paquetes. Las grandes con sus habitantes es de 143 empresas de logísti- kg de papel y cartón al año,de ca están invirtiendo los que 88 kg son envases y en la fabricación embalajes, 30 kg corresponden de cajas y envol- to- a prensa e impresión, 15 kg a rios para abastecer higiénico-sanitarios y 10 kg al su propio mercado. resto de usos. La producción de las fábricas actuales está dedicada en un un 61% a la producción de embalajes. año 2010 Edad Contemporánea

El AGS Videojuegos de cartón sus usuarios más jóvenes. El Embalajes y futuro día después de su aparición, En 2017, el Archivo Gene- La empresa japonesa Ninten- las acciones de la compañía Hoy en día, el papel es un ral de Simancas recibió la do, gigante tecnológico de nipona subieron más de 1,4 material indispensable para la distinción de Patrimonio de la los videojuegos, creó en 2018 millones de dólares. comunicación, la educación, la Humanidad por su aportación los primeros periféricos para cultura, la higiene, la sanidad, a la memoria del mundo. consola hechos de cartón. la industria, el transporte y el La institución, ubicada en Nintendo Labo es una exten- comercio. La industria pape- la localidad castellana del sión de la consola Nintendo Nintendo Labo lera trabaja en la búsqueda mismo nombre, fue fundada Switch que utiliza patrones de nuevas fibras y composites por Carlos I en 1540 con el fin de cartón diseñados por la celulósicos que cubran nuevas de albergar el archivo oficial marca para combinarlos con necesidades. La crisis de la fa- de la Corona de Castilla. En el los mandos de la consola, los bricación papelera para prensa interior del archivo, un edificio joy-con. La combinación de ha sido paliada por el factor obra de Juan de Herrera, se los dispositivos y las piezas medioambiental en el mundo conserva catalogada gran de cartón permite interactuar de los envases. En los últimos parte de la documentación de con el software del juego y años, esta industria ha empe- la Corona de Castilla y pos- crear herramientas que, zado a sustituir sus bolsas y teriormente de la Monarquía de manera pione- pajitas de plástico por las de Hispánica y el Reino de Es- ra, combinan la papel, marcando el inicio de paña hasta Isabel II. Hoy en Real Cédula de 16 de septiembre tecnología digital una tendencia en alza. día el archivo conserva más de 1600 emitida por el Consejo de más moderna con Guerra conservada en al Archivo de 30 secciones con 70.000 General de Simancas. piezas de cartón legajos de documentación reciclado para que, puestos en línea, ocupan enseñar los principios más de 13 kilómetros. de la ingeniería y la física a 101 “No hay más arte mnemotécnica que llevar un libro de memorias en el bolsillo”

Miguel de Unamuno Escritor

102 1 Composición, características y tipos

El papel es un material de estructura porosa hecho de fi- terial fuerte utilizado como envoltorio de transporte y alma- bras entrelazadas entre sí. Se presenta en hojas de dife- cenaje. Dentro de este grupo existen cientos de variaciones ISO 216 según su grosor y acabado. rentes tamaños y es fabricado a partir de pastas de fibra La Organización Internacional escurridas, prensadas y secadas. Habitualmente es de ori- para la Normalización (ISO) gen vegetal, pero también existen papeles de origen sinté- adoptó la DIN 476 que viene de 1922. Esta norma especificó los tico, mineral, animal y sus mezclas. Los variados tipos de diferentes formatos de papel (A1, papel se diferencian por las materias primas empleadas en A2, A3, etc.) para su uso en la su composición, la estructura de su superficie, su acabado, mayoría de los países. gramaje y aplicación.

Los papeles más habituales del mercado son:

Papel offset Es el papel para impresión, también llamado repro. Son folios con una composición que facilita su impresión a tinta o láser. Para ello, se fabrican con poca celulosa y con un gramaje que suele estar entre los 70 y los 100 g por metro cuadrado. Se trata de un tipo de papel muy blanco y de poca resistencia.

Papel de prensa Utilizado para la impresión de periódicos y diseñado para un uso corto, por lo que no es de gran calidad. Se fabrica con pasta mecánica, con restos, sin importar la blancura del papel. Debido a su baja calidad, los acabados de im- presión no muestran la finura del papel offset y es un papel muy poco resistente.

Cartón Es un producto elaborado con pasta cruda de papel sin blanquear, manteniendo el color original marrón. Está formado por tres capas de papel: dos exteriores lisas y una A9 interior ondulada que le aporta gran resistencia. Es un ma- A10 103 Papel tissue Papel suave y absorbente. Es el tipo característico de pa- ñuelos, servilletas y otros papeles de uso higiénico. Combi- nan cierta resistencia a los líquidos con cierta firmeza que evita que se deshagan durante su uso. Para ello, es sometido a varios tratamientos durante el proceso de fabricación y, generalmente, se produce con fibra virgen y blanqueada. Se tintan en masa y, en caso de llevar impresiones, se aplican fuera del proceso productivo, una vez terminado el producto.

Papel estucado Es el papel offset al que se le aplican capas de estuco, co- bertura de otro material, que le otorga nuevas propiedades para un mejor acabado impreso. Es un papel fino sin poros que permite buena definición de detalles y permite un ran- go mayor de colorido en varios acabados: mate, satinado o brillante. Además de una mejor impresión, aporta mayor durabilidad y resistencia, por lo que suele ser el material elegido para las tapas de los libros y encuadernaciones.

Cartoncillo elegida, tendrá unas características técnicas y funcionales Es el material más habitual de envases de alimentación, determinadas. Surgió como alternativa económica a los como las cajas de cereales, galletas o congelados. Está lienzos, mejorando progresivamente hasta cotas de dura- formado de fibras muy finas, normalmente recicladas, ya bilidad inimaginables en sus inicios, llegando a aguantar que no requiere blancura en su interior. En el exterior, suele hasta un siglo sin amarillear. ir estucado para poder imprimir información y publicidad. Es un material que se adapta en función del sector al que Papel de seguridad se dirige y se caracteriza por una resistencia suficiente Es un tipo de papel con especificaciones materiales que para aguantar varias aperturas y cierres. lo hagan difícil de falsificar. Más que un tipo de papel en cuanto a las técnicas de su fabricación, es un grupo que Papel de fines artísticos engloba documentación oficial, billetes o elementos de pa- Es aquel utilizado como soporte de dibujo o pintura, por eso pel con valor per se y cuya copia no autorizada está perse- es llamado también papel de bellas artes. Según la técnica guida por la ley. 104 2 La fabricación del papel

Para poder disfrutar de un material como el papel, se llevan a cabo unos procesos industriales por los cuales conse- guimos en primer lugar pasta de papel y finalmente papel. Aunque existen formas distintas en función de variable diversas, este es uno de los procesos de fabricación de papel más extendidos:

Obtención y tratamiento de la madera En este primer paso se procede al corte de los árboles y a la adecuación para el trabajo posterior, que consiste en la eliminación del ramaje, quedando el tronco principal. Se- guidamente, se procede a la limpieza de la madera mediante la separación del tronco y la corteza del árbol. La madera se corta en fragmentos pequeños para poder obtener las fibras vegetales que se verán sometidas a tratamientos físico-químicos en las siguientes fases. separa las fibras) y otros procesos, aparte de la posibilidad El dandy roll es un rodillo hueco, cuyo exterior está recubierto de una Obtención de añadir cargas, colas o tintes. malla de alambre. Se coloca en la y tratamiento de la pasta parte superior de la tela en contacto El papel se hace con pasta o pulpa papelera, que consis- Fabricación directo con la lámina papelera en la parte final del proceso de formación te en una solución acuosa a base de celulosa. Para obte- del papel del papel en una máquina de papel. nerla, las fibras vegetales que tenemos hasta el momento La pasta refinada es la materia con la que la máquina de Mediante presión exprime el agua. se someten a un tratamiento a base de reactivos químicos papel obtiene el papel. La máquina, ya sea de mesa pla- Además puede tener una serie de dibujos en relieve que al presionar formando una semipasta. En este proceso se desecha la na o de forma redonda, obtiene de la cuba de pasta una sobre el papel húmedo crea las lignina y se deja la celulosa, que es, junto con el agua, el lámina húmeda continua, la cual debe pasar por un largo marcas al agua. fundamento de la elaboración del papel. La pulpa pasa proceso de secado. La máquina de papel es una parte muy por diversos procesos de lavado, filochado, filtrado o, en tecnologizada de la fabricación papelera. Requiere unos su caso, blanqueado. Posteriormente los tratamientos quí- procesos y controles de primer orden para asegurar la cali- micos se combinan con los tratamientos físicos con el fin dad con la máxima velocidad. Por su parte, el agua sobran- de refinar la semipasta y conseguir pasta papelera, sirvién- te de fabricación es reutilizada para recuperar su contenido dose, por ejemplo, del púlper (recipiente con hélice que en celulosa y destinarlo a la fabricación de más papel. 105 En el transcurso de secado se obtienen las características deseadas al someter al papel en formación a un delicado proceso de paso por rodillos, muchos de ellos recubiertos 6,2 millones de fieltro, que van reduciendo la humedad del papel en de toneladas formación. Primero debe pasar por las prensas húmedas En 2018 España produjo y después por los cilindros secadores. En la parte final se 6,2 millones de toneladas de papel. le dará al papel su textura deseada mediante prensado y El 49% de esta producción fue alisado mediante rodillos y lisas. El secado final puede ir cartón ondulado; el 34% papel para prensa e impresión de libros, acompañado del tratamiento de la hoja. Existen múltiples folletos, carteles, etc.; el 7% cartón variedades de tratamientos a los que se somete al papel, estucado; 6% otros envases y embalajes como bolsas, sacos, que son usados en función del tipo de papel a fabricar, tubos, etc.; 2% papeles higiénicos como puede ser el encolado superficial o finalmente, el ca- y sanitarios; 2% papeles para landrado, que homogeneiza el grosor y mejora la suavidad cartón ondulado . y brillo. Se obtienen así bobinas de papel.

Acabado y embalado Como paso final, se procede al acabado del papel, que depende del destino de uso. Pueden ser cortadas las bobinas para obtener otras más estrechas o convertirlas en paquetes de hojas. El último paso es el embalado, con la finalidad de conservar intactas sus propiedades de cara al uso final. 106 3 El carácter patrimonial del papel

Cuando pensamos en el papel y sus usos, una de las primeras cosas que nos vienen a la cabeza es el papel como soporte de escritura. Documentación, cartas, revistas o libros, entre otros, son solo algunos de los soportes que usan el papel como canal comunicativo entre un emisor y un receptor. La comunicación escrita facilita la transmisión de información a través del espacio y del tiempo. El tiempo y la escritura, en este caso, dotan al papel de una significación especial como es el valor patrimonial de la civilización griega, se comenzó a materializar la idea de cultural. Dependiendo de los diferentes países, existen leyes y la creación de centros de conservación y consulta del conoci- Murciélagos normas que protegen la documentación como parte de la cul- miento. En la actualidad, las bibliotecas se plantean como un tura. No obstante, hasta que esto fue posible, la documentación lugar de reunión con la cultura. Este fenómeno es debido al guardianes histórica ya generaba una fascinación especial en los historia- préstamo y consulta de libros, que consiguen que la cultura es- de bibliotecas dores y surgió por ello una ciencia con la cual leer y por tanto crita sea un patrimonio al alcance de todos. La biblioteca Joaina de la descifrar los secretos que los diferentes soportes de escritura Universidad de Coimbra fue esconden, la paleografía. Los monasterios y los scriptoria medievales siguieron esta tra- construida en estilo rococó por el rey Juan V de Portugal en el dición conservando el conocimiento y la cultura cristianas. La siglo XVIII. Sus 1.250 m2 reunen Los archivos sirven para recopilar, clasificar y custodiar los do- fundación de las universidades ayudó a la elaboración y con- cerca de 70.000 volúmenes. En cumentos a lo largo del tiempo. Esta información normalmen- servación de los tratados científicos. Con el surgimiento de la esta biblioteca habitan una colonia de murciélagos cuya función es te fue generada por organismos oficiales, personalidades re- imprenta y la tipografía, aparecen los incunables, libros impre- eliminar insectos como la carcoma levantes u órdenes religiosas y su valor radicaba en el poder sos antes del 1500. o los pececillos de plata. Estos insectos son perjudiciales para que les confería la información de esa documentación, ya que la conservación de los libros. Se demostraba la existencia de tratos comerciales, posesiones y Aunque estos dos tipos de infraestructuras institucionales de- calcula que cada murciélago puede otros derechos. En el siglo XX, la generación de documentación fienden el patrimonio bibliográfico y documental, existen tam- cazar en una sóla noche medio millar de insectos. burocrática ha creado más volumen de información escrita que bién colecciones privadas vinculadas al coleccionismo. Históri- el resto de toda la historia y ello ha exigido una regulación sobre camente esta corriente estuvo unida a las clases privilegiadas, el valor de la documentación conservada en los archivos. aunque hoy en día el acceso sea menos restringido. El coleccionismo está relacionado con la posesión de primeras ediciones Las bibliotecas guardan muchos paralelismos con los archivos. de libros de gran relevancia histórica, documental o artística. Etimológicamente su significado deriva del griego bibliothēke, También tiene que ver con la aparición de facsímiles: reproduc- caja o armario de libros. Las bibliotecas siempre han sido el ciones de edición limitada, nunca superiores a mil copias, que lugar donde se guardan los libros, aunque en la actualidad den imitan detalladamente a esas obras de gran antigüedad, cuyos cabida a otro tipo de soportes. En su origen tuvieron la función originales están en manos de instituciones o museos. que en la actualidad se vincula a los archivos aunque, a partir 107 4 El papel en la vida cotidiana

Hueveras En 1911 Joseph Coyle de Smithers experimentó con el plegado de cartón para desarrollar un tipo de embalaje que permitiera el transporte de los huevos sin que estos sufrieran daños. Actualmente se producen 1,2 trillones de huevos al año de los que China consume el 40%.

Dependiendo de las características mecánicas del tipo de mentos, bolsas de papel y envases de papel. El cartón se papel podemos distinguir varios usos que nos acompañan encuentra muy relacionado con los envases de productos en el día a día. Desde que nos levantamos por la mañana, alimentarios. Con el creciente aumento de las compras onli- prácticamente usamos papel. Algunos tipos de papel están ne, los embalajes de cartón se han convertido en el envase destinados a nuestro uso higiénico y al de la limpieza de óptimo para la mayoría de los productos. nuestros hogares. Estos papeles suelen tener un carácter absorbente, suave y ligero y un diseño plisado. Entre estos El poco tiempo que nos queda a lo largo del día lo intenta- tipos de papel diferenciados por su uso se pueden enume- mos destinar al ocio. En ese momento, intentamos relajar- rar, de manera muy común, el papel higiénico, los pañuelos nos y realizar otras actividades diferentes a las que hemos de papel, las toallitas o el papel de cocina. dedicado el resto del día. Ir al cine o a un concierto, visitar un museo, jugar o simplemente leer nos vuelven a poner en Es evidente señalar que parte de nuestra vida la destina- contacto con el papel. La cartelería sigue siendo uno de los mos al trabajo, donde convivimos habitualmente con el uso más importantes medios publicitarios válidos para el siglo del papel. Documentación, instrucciones, libros, cuadernos, XXI. Las calles están decoradas con papeles que nos anun- carpetas, etiquetas, sobres o folios en blanco son útiles que cian los próximos eventos que tienen lugar en nuestra ciu- usamos en cualquier día de labor, hora tras hora. Todas estas dad. De la misma manera, los folletos nos sugieren lugares herramientas estan elaboradas en diferentes tipos de papel donde pasar nuestro tiempo libre. El dibujo o la papiroflexia, y, en realidad, hay muy pocas profesiones en el mundo labo- e incluso la fotografía, nos reportan otra vez al uso del papel. ral que estén desligadas de este uso del papel. Y el libro: aunque surjan ciertos formatos electrónicos un libro en papel sigue teniendo un valor especial, simplemente La compra de objetos y enseres, así como la alimentación, por el soporte físico que lo contiene, que no es otro que el son campos de nuestra vida en los que asimismo usamos papel. Se trata sin duda de un material que envuelve nuestra papel. Existen papeles que envuelven o contienen los ali- vida cotidiana. 108 5 El valor económico del papel

Cada día en el mundo tienen lugar millones de transacciones económicas. El comercio fomenta el uso del dinero a la hora de ejecutar operaciones de compra y venta de diferentes artículos. En estas transacciones tienen gran importancia los billetes. Pero el papel moneda no es el único papel con valor económico. También existen el papel de estado y los sellos.

El valor económico, como característica común, unió la pro- ducción y el control de estas tres herramientas económicas bajo la Fábrica Nacional de Moneda y Timbre. En el caso de decorados con un simbolismo que identifica a la sociedad España, la FMNT nace gracias a la fusión de la Casa de la que usa este accesorio económico. Monedas como el euro Moneda y la Fabrica del Sello en 1893. Esta empresa públi- representan a un conjunto de estados que permiten su uso Falsificaciones dentro de una comunidad, simplificando a su vez las opera- En la actualidad para evitar las ca se dedica a la fabricación de monedas, billetes, timbres falsificaciones los billetes se y documentos oficiales. La sede de la FNMT de Burgos se ciones económicas entre la ciudadanía. elaboran con papel especial a partir encarga de la fabricación de papel de seguridad tanto para de fibras de algodón y técnicas de impresión complejas. Además España como para otros países. El billete tiene como materia El sello postal es un comprobante de pago por el servicio de reúnen medidas de seguridad como prima básica la fibra de algodón, que tras ser tratada median- envío. Aunque es un útil en desuso, la importancia del sello marcas de agua, hilos de seguridad, te procesos industriales de refinado, adquiere una gran resis- hasta la llegada de servicios como la mensajería instantánea fibrillas fosforescentes, foils, relieves y bandas iridiscentes, donde la tencia a la rotura, que alarga la vida útil de esta herramienta. El o el email ha sido extraordinaria para el correo epistolar. Una tinta ópticamente variable cambia papel moneda suele usarse para la representación de valores de las características especiales del sello es la imagen que de apariencia según el ángulo del fiduciarios medios y altos. Este valor fiduciario corresponde tiene representada y que lo convierte en una pequeña pieza observador y la incidencia de la luz. a la cuantía que el Estado le da al papel moneda y que es de colección. Desde el siglo XIX, se ha desarrollado la filatelia, correspondido a través de la confianza que la sociedad tiene el gusto por el coleccionismo de sellos y estampas. Las colec- en él, aceptando su valor. Además, la comodidad a la hora ciones de sellos pueden presentar un valor por lo extraordina- de portarlo frente a la moneda hace del billete un elemento rio de sus imágenes o ediciones. imprescindible. Presenta la característica de ser emitido por un Banco Central. Al igual que la moneda, históricamente ha Otros de los elementos que se fabrican en la FMNT son el pa- sido un útil falsificado. Para luchar contra el fraude se han es- pel timbrado relacionado con el pago de impuestos por diver- tablecido medidas como marcas de agua, blanqueadores es- sos servicios del Estado, como los contratos de compra-ven- peciales, relieves o tintas de tonalidad variable. ta. Estos documentos presentan la misma naturaleza que el sello, siendo parte del pago por el servicio que representan. El billete en la actualidad no solo es un valor económico sino La FMNT también se ocupa de producir otro tipo de papeles que, además, es un símbolo de identidad. Los billetes están especiales como los que conforman los pasaportes. 109 6 La prensa escrita

650 millones de periódicos se venden cada día en el mundo. De los más vendidos cuatro se publican en Japón, tres en India, dos en China y uno en EE.UU.

El ser humano es un ser social por naturaleza, por lo que for- a la educación pública. A partir de ese momento, se puede ma grupos para salir adelante y necesita de la comunicación afirmar que la información está al alcance de todos los pú- para su cohesión. La prensa escrita forma parte de los me- blicos. dios de comunicación, que informan de sucesos acaecidos a la sociedad en su conjunto a diferentes escalas: local, nacio- En el siglo XX se comienza a publicar información destinada nal, continental y mundial. a los diferentes sectores de la sociedad. Esta especialización de la prensa escrita se observa en la multitud de noticias que Las culturas de la Antigüedad emitían información escrita en se pueden generar atendiendo a su contenido, como la pren- piedra u otros formatos perecederos como el papiro. El con- sa económica, prensa deportiva o prensa sensacionalista. La tenido de gran parte de estas noticias era propagandístico, a prensa escrita ha tenido siempre la finalidad de informar de favor del grupo dominante que los editaba. Tras la caída del los diferentes sucesos. No obstante, en el siglo XXI el acceso Imperio Romano, la comunicación escrita se redujo a la labor a la información es muy amplio. Gracias a Internet, sus dife- de mensajeros que transmitían comunicaciones entre institu- rentes aplicaciones y las distintas redes sociales, la informa- ciones estatales y administrativas. La invención de la impren- ción se genera al momento y se transmite en ese espacio de ta permitió realizar grandes tiradas de texto escrito, que poco tiempo. El acceso a la información es cada vez más inmediato a poco se fue haciendo más accesible a toda la sociedad por lo que se está comenzando a cuestionar la necesidad de occidental según se fue alfabetizando progresivamente. la prensa en papel ante la irrupción de los medios digitales. Sin embargo, en los últimos años los grandes periódicos se El surgimiento de la prensa escrita tal y como la conocemos han reforzado como medios de comunicación consolidados es reciente, a partir del siglo XVIII. La democratización de la frente a otras formas de comunicación que, por el momento, prensa es un fenómeno posterior, que llegó a la población a manifiestan un carácter más inestable debido a la fluctuación mediados del siglo XX, a la par de los avances en el acceso que genera la opinión en los entornos digitales. 110 7 Los nuevos papeles

El papel, al igual que otros materiales, está en constante proce- GreeNest: es un papel que añade a la fabricación clásica las so de adaptación a la revolución tecnológica. Es por ello que el fibras de pastos, disminuyendo la huella de carbono y agua. sector se encuentra en un momento de reinvención. Los pro- En esta misma línea de uso de otros materiales de desecho ductores de papel son conscientes de ello y están destinan- que pueden aportar nuevas propiedades existe el Cocoa Pa- do recursos a la investigación de nuevos usos para el papel. per, que se fabrica con la cáscara del cacao. Frente al tradicional sistema que suponía el soporte escrito, una de las nuevas tendencias es la redirección hacia el sector del Bee Saving Paper embalaje. El papel siempre ha sido un material pionero en su re- Un papel especial en su trato con el medioambiente, que pue- lación con el respeto al medioambiente y es por ello que se está de convertirse en un perfecto aliado para salvar a las abejas. apostando por el uso de nuevos elementos para la creación de Este papel es digerido por las abejas para permitir que se El Consejo de Administración papel. Un ejemplo es el certificado FSC (Forest Stewardship recuperen después de grandes desplazamientos. Aunque a Forestal (FSC) es una organización Council) que garantiza la producción de celulosa de manera priori parece que pudiera tener un coste elevado, el impacto no gubernamental con sede en ecológica, obedeciendo a unos estándares sociales y de res- económico sería muy inferior a la pérdida de comunidades de Bonn, Alemania que se dedica desde 1993 a promover la gestión peto al medioambiente muy restrictivos. Algunos de los papeles este polinizador. forestal responsable en todo el que pueden revolucionar el futuro del sector son: mundo. Esta institución otorga el certificado FSC a aquellas Fibromer empresas que demuestren una Remake Proviene del papel Kraft combinado con otros polímeros y se buena práctica en la gestión de Es un papel compuesto en un 25% de residuos de fabricación está experimentando para la fabricación industrial de piezas sus bosques. de cuero y peletería, en un 40% de celulosa reciclada y en un de coche o bolsas. 35% de fibras de celulosa virgen con certificado FSC. Es un papel de alta calidad que puede usarse en embalajes especiales D-Sack que buscan la elegancia. La investigación en papel está testando la posibilidad de añadir nanodispositivos electrónicos que permitan incorpo- Papel Crush rar información que desencriptar con nuestro móvil gracias Nuevo papel fabricado de los desechos de frutas y verduras. a la tecnología NFC (Near Field Communication), tecnología En este caso, el uso de este papel puede reducir hasta un 20% inalámbrica de corto alcance. Uno de los papeles que nos el CO2 emitido al medioambiente. remiten directamente a un futuro utópico será el D-Sack. Es un saco para cemento con características solubles que no al- Papermilk tera las propiedades del mortero. Gracias a su solubilidad en Papel que mejora el proceso tradicional añadiendo fibras de le- agua, el saco desaparece ante nuestros ojos. che a la pulpa de papel. A priori, se estima que su uso puedan ser embalajes de alta calidad, debido a que el papel adquiere un tacto aterciopelado. 111 Bibliografía Recursos audiovisuales

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Papel y cartón, Así se hace el papel ciclo de vida Discovery Max El bosque protector RTVE

112 113 a historia del plástico es muy similar a la evolución del ble, funcional y de fácil elaboración para la industria. Esto le ser humano por su rapidez y capacidad de adapta- permitió comenzar a ocupar el espacio de otros materiales ción a las diferentes necesidades. Al igual que nues- y convertirse poco a poco en una sustancia imprescindible Ltra especie, Homo sapiens, es la última en aparecer y en para la especie humana. La historia del plástico es, en rea- conquistar todo el planeta, con el plástico sucede algo muy lidad, la de los polímeros artificiales que se crearon para parecido, ya que es el último gran material desarrollado en replicar los naturales, las macromoléculas con las que se nuestra historia tecnológica. En apenas 200 años, este ma- podía trabajar para dar la forma deseada a cada material. terial ha ocupado todos los rincones de la Tierra, destinán- dose a multitud de utilidades y aplicándose en infinidad de Aunque no todos los polímeros son plásticos, la historia de formatos y soportes.Los plásticos son polímeros, compues- ambos materiales está íntimamente ligada, como los mate- tos químicos constituidos por unidades que se repiten (mo- riales que han caracterizado la Edad Contemporánea -hasta nómeros). El desarrollo técnico ha permitido ir sustituyendo el punto de se ha llegado incluso a denominar a este perio- distintos materiales por polímeros artificiales. Su raíz etimo- do como el “Plasticoceno”-. La aparición de los plásticos ha lógica deriva del griego plástikós -que significa moldeable- sido tan vertiginosa que ha causado un desajuste entre el y hace referencia a la facilidad con la que se moldea este surgimiento de nuevos compuestos y el marco teórico cien- material sintético en caliente para darle la forma deseada y tífico necesario para su desarrollo. Su ciclo vital ha crecido construir con él casi cualquier elemento imaginable. exponencialmente, apareciendo en el siglo XIX, dominando el siglo XX y viéndose sobrerrepresentado por su produc- Hasta hace un par de siglos no existía el plástico, pero sí ción masiva en el siglo XXI. El tercer milenio se está carac- los polímeros naturales, como la seda, la lana, el algodón, terizando por la globalización del plástico y los polímeros la celulosa, el almidón o el caucho natural. Incluso, en nues- artificiales en casi todos los objetos que forman parte de tra genética, hay polímeros, como en las cadenas de ADN nuestra vida cotidiana. De hecho, encontramos plásticos que caracterizan la información de cada individuo. Nuestra en envases, calzados, ropas, juguetes, menaje del hogar, civilización ha ido desarrollando materiales cada vez más compuestos industriales, piezas para la automoción y es- avanzados y el plástico surgió en un momento de revolución tructuras de aviones e, incluso, materiales médicos y pró- industrial que hizo posible una fabricación de bienes más tesis bioquímicas. En definitiva, estos materiales han sido baratos, más sencillos de producir y más accesibles para utilizados para producir elementos que nos permiten cubrir toda la población mundial. El plástico no surgió como un las necesidades tecnológicas de una sociedad cada vez material que cubría una necesidad, sino que se ideó como más compleja en la que convivimos cerca de 8.000 millones un material para desarrollar una fabricación barata, asequi- de personas.

114 propiedades características

Plasticidad Es una propiedad del plástico que valora la capacidad del material para deformarse sin llegar a romperse.

Ligereza El plástico es un material con una densidad baja, en relación con otros materiales de características mecánicas similares.

Impermeabilidad La impermeabilidad es la capacidad del plástico relativa a la resistencia que ofrece el material a ser atravesado por un fluido sin alterar su composición. Normalmente los plásticos son impermeables.

Aislante térmico Capacidad del plástico para reducir la transmisión de calor. En líneas generales los plásticos son excelentes aislantes térmicos.

Aislante acústico El plástico presenta una buena resistencia a la transmisión del sonido. Es por ello que se suele usar para insonorizar estudios y salas de conciertos.

Resistencia a la corrosión Cuando el plástico adquiere su estado sólido, a temperatura ambiente, tiene una baja reactividad química. Por tanto, no es afectado por la corrosión y otros factores químicos. Esta es la razón por la que el plástico es un material óptimo para contener ácidos o procesos químicos.

Inflamabilidad Los plásticos se modifican mediante aditivos o cargas y se convierten en materiales ignífugos, aptos para el sector de la construcción y el transporte.

Cohesión Es la resistencia de los átomos a separarse unos de otros. En los polímeros, las moléculas poseen un gran número de uniones químicas que aumentan su cohesión.

Conservación El plástico posee la capacidad de contener y resistir sin alterar las sustancias. Por esta razón se usa para la conservación de diferentes productos y alimentos.

Incoloro Los plásticos son generalmente incoloros (otros presentan color, como la baquelita, que es negra).

115 PVC El descubrimiento del policloruro de vinilo, más conocido como PVC, es obra del físico y químico galo Henri Victor Reg- nault. En 1835, había descubierto el cloruro de vinilo. Poco tiempo después, casualmente dejó expuesta a la luz solar una A lo largo del tiempo A lo largo muestra y así descubrió el PVC. El proceso de producción de este material no se diseñó hasta 1912, por parte del alemán Fritz Klatte. Alemania fue el Linóleo pa y Estados Unidos, donde no primer país del mundo en ins- abrieron factorías hasta 1874. talar tuberías de este material En 1844, Frederick Walton creó El inventor del linóleo compró para el suministro doméstico el linóleo, un plástico fabricado 120 hectáreas en Staten Island, de agua en 1936. El PVC fue el a partir de la mezcla de aceite Nueva York y pasó dos años allí plástico más producido en el de lino y serrín o corcho sobre montando la fábrica americana. siglo XX. un textil grueso, al que se aña- La población de empleados y dían pigmentos para darle co- sus familias ocuparon un barrio lor. Patentó su fórmula en 1860 residencial que fue bautizado y, pocos años después, creó la como Linoleumville, mante- Linoleum Manufacturing Com- niendo este nombre hasta el pany. A finales de la década, la traslado de la planta en 1931, fábrica exportaba a toda Euro- cuando pasó a llamarse Travis. Edad Contemporánea año 1800 año 1840

La primera relación de los Polímeros Caucho artificial Celuloide seres humanos con los plásticos fue casual. Se Los términos ‘polímero’ y ‘po- El caucho artifical es En 1839, Charles Goodyear El primer polímero natural produjo hace 3.500 años, en limérico’ fueron acuñados por un material esencial descubre la vulcanización del modificado fue la nitrocelulo- los grupos de la cultura olme- el químico sueco Jöns Jacob para la fabricación de caucho natural, proceso por el sa, obtenida por Christian F. ca del Golfo de México. Esta Berzelius, padre de la química neumáticos. cual se convertía en una mez- Schönbein en 1846 al esterifi- civilización realizaba juegos moderna, en 1832. Berzelius cla impermeable, al añadirle car la celulosa con una mezcla rituales con una pelota hecha ideó junto a otros científicos el azufre. En su experimentación, sulfonítrica. De esta mezcla de savias y otros extractos sistema de notación química y de manera accidental, descu- surgiría la materia prima vegetales fundidos, de cau- actual, fue el primero en distin- brió este proceso que nombró empleada en la fabricación cho natural. guir los compuestos orgánicos vulcanización, en honor a del celuloide, pinturas, lacas de los inorgánicos e inventó Vulcano -dios latino de los de instrumentos musicales, el concepto de ‘proteína’. En metales, el fuego y las fraguas-. barnices o explosivos. 1838, Anselme Payen logró Patentó su descubrimiento en extraer y aislar por primera vez Estados Unidos en 1844, un un polímero natural: la celulosa. año después de que Thomas Hancock hubiese hecho una patente similar en el Reino Unido. Hasta 1907 no se crea el primer caucho 100% sinté- tico, obra del alemán Fiedrich Hoffmann. El celuloide, un material esencial para la industria cinematográfica, fue uno de los primeros plásticos que se fabricó. 116 Las ventajas principales del Baquelita poliestireno son su facilidad de Galatita o falso uso y su coste relativamente bajo. marfil La edad de los plásticos se Sus principales desventajas son inició en 1910 con la invención su resistencia mecánica modesta y su baja resistencia a la alta y comercialización de la Ba- temperatura, ya que se deforma quelita de Leo Baekeland. Fue a menos de 100 °C -excepto en el el primer plástico totalmente caso del poliestireno sindiotáctico-. sintético, resistente al agua, aislante y fácil de trabajar El falso marfil en caliente. Su uso marcó el A lo largo del tiempo A lo largo acceso a un material barato La búsqueda de una alternativa y resistente con el que se a la pizarra como superficie de crearon las piezas exteriores escritura dio lugar en 1897 a de los teléfonos, los interrup- la galatita, un plástico deriva- tores y otros mecanismos de do de la proteína láctea de la los electrodomésticos. Más de caseína. Fue desarrollada por un siglo después, su uso sigue Wilhelm Krische, un impresor presente en mangos, tapones de Hannover, y el químico aus- y boquillas de enseres de co- tríaco Adolph Stipteler. Ambos cina, bebida y alimentación. crearon un material duro pero fácil de moldear, que pasó a ser utilizado como falso marfil en bisutería, peines, botones para textiles y teclas de instrumentos musicales. Edad Contemporánea año 1850 año 1870 año 1900

Proceso de extrusión Teoría estructural Poliestireno Nitrato de celulosa El ganador fue John Wesley Hyatt, quien había adquirido la Los procesos de extrusión La evolución de los políme- El primer polímero 100% sintéti- El plástico sustituyó a materia- patente británica de la Par- habían sido utilizados desde ros plásticos llegó a ir más co fue el poliestireno que desa- les difíciles de obtener, caros kesina de Alexander Parkes, siglos atrás con otros mate- rápida que la química. La teoría rrolló el químico francés Marce- y poco sostenibles como el registrada 20 años antes y que riales, pero comenzaron a estructural de Kekulé y Couper llin Berthelot en 1866. Aunque marfil. En 1870, un fabricante consistía en una mezcla de usarse con el plástico sobre de 1858 ayudó a ir conforman- su producción industrial no se de bolas de billar norteameri- nitrocelulosa y alcanfor. En el todo a partir de la produc- do un corpus teórico para el desarrolló hasta 1930, acabó cano ofreció una recompensa a momento de su creación no ción de alambre adhesivo desarrollo químico industrial. con una producción de 10,6 quien encontrarse un sustituto había mercado para esa sus- “Gutebo por extrusión”, En su teoría introdujeron el millones de toneladas anuales adecuado a esa materia prima. tancia, pero, décadas después, patentado por R. Brooman. concepto de valencia y crearon en el año 1999 y hoy en día es el invento de Hyatt -bautizado El perfeccionamiento de los cimientos para el desarrollo el cuarto plástico más consu- como celuloide-, comenzó a este método abrió la puerta de la síntesis orgánica. mido del mundo -sobre todo en usarse para fabricar desde al recubrimiento de cables envases y aislantes eléctricos, películas cinematográficas a de cobre que inventó G. H. térmicos y acústicos-. armazones de lentes, mangos Bewlgy, para hacer posible el de herramientas y menaje del primer cable submarino, que hogar. unió las localidades de Dover (Inglaterra) y Calais (Francia), La bola de billar, también conocida en 1851. como beyquer, fue fabricada en marfil hasta la aparción de los plásticos. El número, tipo, diámetro, color y patrón de las bolas varía según el tipo de juego. Su peso debe estar comprendido entre 156 y 170 gramos.

117 Polietileno. Esponjas de poliuretano.

Poliuretanos

El alemán Otto Bayer descubrió A lo largo del tiempo A lo largo los poliuretanos en 1937, pero su uso generalizado llegó en 1939 con la Segunda Guerra Mundial, donde se utilizaron masivamente como sustitutos del caucho. Con ellos se fabricaron desde acabados de aviones Polietileno compañeros de laboratorio, hasta textiles de alta resistencia. E. Bamberger y F. Tschimer, Tras la contienda, se utilizaron Siguiendo la constante de des- investigaron la sustancia re- para la creación de adhesivos y cubrimientos accidentales en el sultante y descubrieron largas espumas. Hoy en día los pode- mundo del plástico, Hans von cadenas de metileno, por lo mos encontrar en las esponjas, Pechmann sintetizó en 1933 el que lo llamaron polimetileno. estropajos y en otros objetos polietileno por casualidad, al Este polímero tiene múltiples de nuestra vida cotidiana como calentarse en una estufa una aplicaciones en películas, hilos, suelas de calzado, asientos de muestra de diazometano que cables, tuberías, botellas y automóviles, fibras textiles, em- el científico había olvidado. Sus envases alimentarios. balajes, preservativos y guantes. año 1940 Edad Contemporánea año 1920

El cellón Las macromoléculas ABS Plexiglás y teflón Durante las décadas de los El celuloide o película de En 1922, Herman Staudinger En 1936 comenzó la produc- 40 y los 50 se desarrollaron nitrato fue sustituido en la estableció el concepto de ma- ción del ABS, el plástico de los plásticos de consumo mayoría de usos, excepto cromolécula y sentó las bases alta resistencia mecánica más masivo, entre los que cabe el fotográfico, por el cellón, de la ciencia de polímeros, utilizado en la industria de la destacar el metacrilato de preparado en masa por la por lo que recibió el Premio automoción. Este termoplás- metilo polimerizado, conocido máquina de inyección para Nobel de Química tres déca- tico amorfo está presente en como Plexiglás. Este material materias plásticas de A. das después. El avance de los retrovisores e interiores de transparente goza de unas Eichengruen. Este material, a plásticos y los polímeros a nivel los coches, en los cascos de Sartén con propiedades ópticas excelen- recubrimiento base de acetato de celulosa industrial estaba muy adelanta- motocicletas, en las piezas de antiadherente tes, por lo que comenzó a ser sintética, presentaba las ven- do a la ciencia que lo explicaba juegos de construcción, en el de teflón. utilizado para la fabricación tajas de ser muy ligero, poco y le dotaba de conceptos. cubo de Rubik, en las carcasas de lentes, gafas, paneles inflamable y mucho más es- Cuatro años después, Theodor de los electrodomésticos transparentes de alumbrado y table, por lo que, durante la Svedberg determinó la masa y en las flautas de mobiliario urbano publicitario. Primera Guerra Mundial tuvo molecular de varios polímeros música de los También destacó el teflón, un un papel muy importante en naturales y del poliestireno, escolares, entre plástico con un coeficiente la industria aeronáutica. confirmando la teoría macro- otros objetos. de rozamiento muy bajo, por molecular de Staudinger, que lo que fue muy utilizado en complementarían en 1928 Juguete fabricado aeronáutica y, posteriormente, Kurt Meyer y Herman F. Mark, en ABS. en menaje de cocina por su estableciendo la estructura escasa adherencia. molecular y cristalina de los Hermann Staudinger (1881-1965) polímeros. químico alemán que sentó las bases de la ciencia de polímeros como disciplina científica.

118 Prendas ignífugas La botella de plástico

En 1958, Wilfred Sweeny de- Fue desarrollada en 1967 por el sarrolla la poliamida aromática ingeniero de Dupont Nathaniel meta-orientada basándose en Wyeth. Aunque existían botellas el trabajo de Paul Morgan y de plástico anteriormente para Stephanie Kwolek. Este textil no detergentes y geles, ninguna tejido polimérico es comercia- era capaz de soportar las lizado en 1967 bajo la marca fuerzas de los líquidos presu- El poli(tereftalato de etileno) (PET) registrada Nomex y es el pri- rizados, como los refrescos es muy usado para envases de

A lo largo del tiempo A lo largo bebidas y textiles por que reune mer material que permite crear gaseosos. Por lo tanto, este las siguienets características: prendas y protecciones plás- ingeniero inició un proceso de ticas resistentes al fuego, con búsqueda de un material más - Alta resistencia al desgaste las que mejoraron la seguridad resistente, que terminó con el y corrosión. de bomberos y trabajadores de hallazgo del poli(tereftalato de - Buena resistencia química las industrias pesadas. etileno) (PET) en 1973. Este y térmica. nuevo compuesto logró el em- - Compatibilidad con otros Poliamida aromática botellamiento de líquidos bajo materiales. meta-orientada - Idoneidad para el envasado presión en plástico. de alimentos. Edad Contemporánea año 1950 año 1960

Polimerización en cadena Polipropileno Para-aramida Poliacetileno La primera teoría sobre la El italiano y premio Nobel Giulio Stephanie Kwolek logró Alan Heeger, Alan MacDiarmid polimerización en cadena Natta sintetizó el polipropile- sintetizar en 1965 la poliamida y Hideki Shirakawa desarro- data de 1947 y es obra de no isotáctico, muy similar al aromática para-orientada. La llaron en 1977 el poliacetileno Turner Alfrey y Charles C. polietileno, pero con diferen- paramida se utilizó con fines (trans-acetileno), un polímero Price. Paradójicamente, apor- cias sustanciales gracias a militares, en compuestos balís- conductor de la electricidad taba la teoría científica que los grupos laterales metilo de ticos y de protección personal, por el que recibieron el premio explicaba la formación de su esqueleto. Este compuesto en el campo de la ingeniería Nobel de Química en el año plásticos como el polietileno, presentaba buenas propieda- aeroespacial y en la industria 2000. Por medio del dopaje el polipropileno y el PVC, que des mecánicas a temperatura neumática. La disposición de químico, crearon un tipo de ya habían sido desarrollados ambiente, era fácil de procesar, sus cadenas moleculares lon- polímeros que incrementaban industrialmente, pero se des- muy barato, buen aislante eléc- gitudinalmente crea un material su conductividad eléctrica a conocía esa faceta científica. trico y muy versátil. Además, de gran fuerza en sus uniones temperatura ambiente, abrien- Esto permitió ampliar el co- el hecho de que fuese quími- químicas, por lo que tiene gran do la puerta a la creación de nocimiento sobre el proceso camente inerte le convirtió en resistencia y por ello se sigue nuevos materiales antiestáti- productivo y favoreció los un material idóneo para el film usando en la construcción, la cos, conductores, condensa- estudios posteriores sobre re- alimentario que se desarrollaría industria naval y los equipa- dores o anticorrosión nuevos ciclaje de estos compuestos. en la década posterior. mientos deportivos. y únicos en la historia de los polímeros, considerados típi- camente aislantes eléctricos. Enavse de polipropileno. Cada año se producen más de 500 mil millones de botellas de plástico.

119 Reciclaje Aviación cada vez más habitual en las aeronaves. En este sentido, la El plástico puede durar hasta El 26 de octubre del año 2011 marca Airbus puso en servicio 400 años en el medio ambien- se realizó el primer vuelo el modelo A350 en 2015 – el te, pero a su vez se trata de un comercial del Boeing 787-8 primer vuelo fue operado por material con una gran capa- entre Tokio y Hong-Kong. Este Qatar Airways el 15 de ene- cidad de reciclado. Por esta avión fue denominado como ro de ese año entre Doha y razón, a partir de la década de Boeing’s Plastic Dream, ya que Frankfurt-, convirtiéndose en la 1980, la industria del plástico su revestimiento se realizó con primera aeronave de la compa- lideró una iniciativa que alentó compuestos 100% plásticos. ñía en la que tanto el fuselaje A lo largo del tiempo A lo largo a los municipios a recolectar y Se utilizaron polímeros para como las estructuras del ala procesar los plásticos usados fabricar el 50% de todos los están formadas esencialmente como parte de sus sistemas de materiales del avión. En los últi- por materiales compuestos. En gestión de residuos. mos años, la aviación comercial concreto, el 53% de este avión ha incrementado sistemática- está fabricado con compuestos mente el uso de este material, plásticos.

Boeing 787-2 Edad Contemporánea año 2.010 año 1980 año 1990

En 1980 un grupo de trabajo Polimerización y copolímeros Polietileno RFX1 conjunto formado por Sony y Philips sentó las bases La polimerización radical En 2005 la NASA estuvo desa- A partir de 2018 el plástico ha de desarrollo de los discos controlada fue desarrollada por rrollando la investigación en el vuelto a formar parte de las compactos. Estos primeros CD de Mitsuo Sawamoto y Krzysztof carcasas de los móviles con el 1,2 mm de grosor de policarbonato polietileno RFX1. Este material objetivo de abaratar costes. Este de plástico y aluminio podían Matyjaszewski en 1995. Basán- es cinco veces más resistente proceso esta combinado con almacenar 650MB o 74 minutos. dose en el concepto introduci- que el aluminio y 2,6 veces la utilización generalizada de do por Takayuki Otsu en 1981, más ligero. Además, es un 50% fundas de protección que hacen esta pareja de científicos logró más resistente a la radiación que las carcasas no se vean y se controlar una nueva técnica de solar, por lo que se plantea que haya devaluado el diseño de las polimerización radicalaria que sea un compuesto clave para mismas. permitió el diseño y síntesis la colonización de Marte. de polímeros con estructuras definidas y controladas. Por trabajos como el suyo, la combinación de polímeros para Dendrímeros la polimerización cromolécula tridimensional de controlada de polímeros forma arbórea. La gran versa- formar mezclas poliméricas La década de los 80 del siglo acrílicos, es decir, sentando tilidad de los dendrímeros y experimentó un gran desarrollo XX dejó grandes avances las bases del diseño de polí- su bajo coste permitieron que en la década de los 90 del científicos, que complemen- meros con estructura precisa, se produzcan más de 10.000 pasado siglo. taban desarrollos industria- en cuanto a la longitud de materiales diferentes para les previos. Es el caso de cadena y distribución de su aplicación industrial, con Webster y Sogah, quienes en bloques. Un año después, nuevas propiedades físicas, 1983 descubrieron la poli- el químico estadounidense químicas y mecánicas. merización por transferencia Donald Tomalia logró crear el de grupo y su aplicación a primer dendrímero, una ma- 120 “Mi querido colega, abandone su idea de las largas moléculas. Las moléculas orgánicas con peso molecular superior a 5000 dalton no existen. Purifique bien sus productos, como el caucho, y así cristalizarán debidamente y le harán ver su carácter de moléculas de bajo peso molecular”. Fragmento de una carta de Heinrich O. Wieland, Premio Nobel en Química en 1927, a Herman Staudinger.

(Afortunadamente Herman Staudinger hizo caso omiso y prosiguió sus investigaciones en moléculas grandes, recibiendo por ello el Premio Nobel en Química en 1953, convirtiéndose en uno de los padres de la Ciencia de los Polímeros).

121 1 Composición, características y tipos

Los polímeros son moléculas grandes que están constituidas por unidades que se repiten, denominadas monómeros. El término polímero proviene del griego (poli “muchos” y meros 8.300 “partes”). En consecuencia, los polímeros engloban a todas millones de toneladas aquellas estructuras que tienen un tamaño grande con una de plástico han sido generadas unidad que se repite, incluyendo a los plásticos. Así, un plás- por el ser humano a lo largo de su historia según la pèriodista Raquel tico es un polímero que además contiene otros componentes de la Morena de la revista Muy como, por ejemplo, cargas, refuerzos, pigmentos, colorantes, interesante. Su peso equivaldría estabilizantes, antioxidantes, retardantes, plastificantes, lubri- al de 1.000 millones de elefantes, 822.000 torres Eiffel u 80 millones de cantes, compatibilizantes, etc. Lo que distingue a los políme- ballenas azules. ros de los materiales constituidos por moléculas de tamaño normal son sus propiedades mecánicas. En general, los polí- meros tienen una muy buena resistencia mecánica debido a polímeros, como para la elaboración de medicinas, acondi- que las grandes cadenas poliméricas interaccionan entre sí, y cionamiento de alimentos, limpieza del hogar o cuidado cor- son esas interacciones causantes de sus propiedades. poral. Ejemplos de polímeros sintéticos son las poliamidas, el poliestireno, el polietileno, el tetrafluoroetileno o las siliconas, Los polímeros pueden ser naturales, cuando proceden de entre muchos otros. seres vivos, sintéticos, cuando se preparan íntegramente por reacciones química de polimerización de monómeros, y modi- La palabra plástico también proviene del griego y significa ficados, cuando provienen de la modificación química de po- “que se puede moldear”. Para ello es necesario aportar calor límeros naturales. Evidentemente, los naturales los producen y en este sentido el comportamiento térmico de los polímeros los seres vivos y tienen una función específica. Esta función es un parámetro clave en su procesado para dar forma a los es en muchos casos estructural, como los polisacáridos celu- plásticos. Atendiendo a este comportamiento térmico, los po- losa o quitina. Se pueden emplear como tales o modificarlos límeros se clasifican en termoplásticos, cuando al calentarlos químicamente para dar lugar, por ejemplo, al poliacetato de se reblandecen y pueden moldearse a presión, o termoesta- celulosa o celofán, rayón o viscosa, o al quitosano. bles, cuando no funden, de modo que al calentar no se pueden moldear. En cuanto a los polímeros totalmente sintéticos, los monóme- ros que los constituyen provienen generalmente del petróleo, Por otro lado, existe una nueva tendencia que consiste en la que es una mezcla compleja de unas 17.000 sustancias. A introducción de nuevos polímeros biodegradables, materiales partir de él, por diversos procesos de craqueo, se obtienen que se degradan por acción de organismos vivos, con el ob- unos 40 compuestos básicos de los que derivan los 40.000 jetivo de disminuir la cantidad de residuos de plástico en el productos químicos que se utilizan tanto para la síntesis de medio ambiente.

122 Por su origen, los polímeros biodegradables se pueden cla- plásticos de igual o mejor sificar en: calidad en el proceso.

De origen natural: extraídos de animales, vegetales e incluso Polipropileno: plástico de resis- bacterias, como el almidón, la celulosa, proteínas o hidratos tencia media al calor, esterilizable y de carbono. con escasa flexibilidad. Forma parte de envases, envoltorios y utensilios y recipientes de cocina. Naturales modificados: como el acetato de celulosa. Puede someterse a procesos de reciclado.

Sintéticos: entre los que destacan el ácido poliláctico y la po- Poliestireno: sus cualidades aislantes y resistentes lo han licaprolactona, de fácil obtención y procesamiento. convertido en un material muy utilizado en la construcción. Su dureza y solidez han supuesto que sea un plástico frecuente Mezclas de los anteriores: formadas por polímeros naturales en productos que requieren transparencia, como envases de y sintéticos, también llamados copolímeros, como la mezcla alimentación y equipos de laboratorio. Su combinación con de almidón y poliestireno. Son materiales con propiedades otros plásticos y aditivos aumenta sus usos en electrodomés- mecánicas diversas y que permiten controlar la velocidad de ticos, juguetes y elementos de jardinería, así como protector degradación del polímero. para envases de transporte. Su reciclado requiere de un alto gasto energético dado que se realiza mediante altas tempe- Por su parte, los plasticos más comunes son: raturas.

PVC: este polímero, preparado a partir de policloruro de vini- HDPE: Polietileno de alta densidad muy utilizado por su alta lo, es el plástico más empleado por detrás del PE, y debido resistencia. Es el plástico que solemos ver en productos de a sus características de resistencia química y aislamiento, se limpieza, garrafas, barriles, botellas de leche y botes y tubos emplea en multitud de elementos de la construcción que re- de cremas, por su alta maleabilidad y versatilidad. Su reciclaje quieren una gran vida útil (más de 50 años). Por otro lado, de- permite su reutilización para cubos de basura y reciclaje do- bido a su alto grado de inflamabilidad, actualmente se están mésticos y otros envases. buscando materiales plásticos alternativos. LDPE: Polietileno de baja densidad elástico y transparente. PET: poli(tereftalato de etileno) de alto nivel de transparencia. Su producción es de las más baratas, por lo que es amplia- Impide la entrada de oxígeno, por lo que su uso más exten- mente utilizado. Es el material de las bolsas de plástico, el film dido es en botellas de agua y refrescos. Es totalmente reci- transparente o el aislante de los cables eléctricos. Reciclado, clable a un coste bajo y susceptible de usarse para generar sirve para fabricar los mismos objetos.

123 2 Historia, plásticos y química

No se puede entender el mundo de los polímeros sin la quí- de gran consumo y se aplicó al campo de la ingeniería. mica. Aunque existieron leves acercamientos al mundo de los Este uso masivo sigue estando un tanto descompensa- polímeros durante la historia, no es hasta el siglo XIX cuando do con el establecimiento de las bases científicas para el la sociedad comienza a involucrarse en el desarrollo de los estudio de los polímeros hasta Paul J. Flory, que articula la plásticos. Los científicos del momento se dan cuenta de que ciencia de los polímeros. hay un gran camino por andar de la mano de este nuevo material y comienzan a realizar los primeros experimentos, que Durante la segunda mitad del siglo XX la ciencia de los polí- muchos casos no tenían una finalidad específica. meros experimentó un avance imparable ligado a las deman- das de la sociedad, aumentando el consumo de plásticos de En 1912, Fritz Klatte mezcló acetileno y ácido clorhídrico for- manera significativa. En 1991 se premia a Pierre-Gilles de Paul Flory mando mediante una reacción química el PVC. No obstante, Gennes por desarrollar una teoría generalizada de las transi- Químico estadounidense cuyos en aquel momento no se le concedió un posible uso, llegando ciones de fase con aplicaciones particulares para describir el trabajos sobre macromoléculas le llevaron a recibir el premio Nobel de a expirar su patente en 1925. Actualmente, sin embargo, el orden y las transiciones de fase en polímeros. esta disciplina en 1974. PVC es uno de los plásticos que más se ha usado en tube- rías y ventanas, entre otras aplicaciones. Sin embargo, la gran Con la llegada del nuevo milenio, las investigaciones en eclosión de los plásticos comenzó en la década de los treinta polímeros no descansan. Se siguen descubriendo nuevos del siglo XX. Unos años antes, en 1920, Hermann Staudinger, polímeros por síntesis de nuevos monómeros y modifica- desarrolló el concepto de macromolécula y explica que los ción de cadenas poliméricas existentes. También se está polímeros son grandes cadenas de moléculas –monómeros- consiguiendo establecer nuevas características para estos que se repiten, generando aceptación en cuanto a la estructu- materiales, como demostraron Alan J. Heeger, Alan G. Mac- ra molecular de los polímeros. Estos hallazgos le valieron ser Diarmid, e H. Shirakawa, con el descubrimiento de plásticos merecedor del Premio Nobel de Química en 1953. Fue en el conductores. periodo de entreguerras y durante la Segunda Guerra Mun- dial cuando se produjo un importante salto en el terreno de España no ha vivido ajena al impacto de este material y por la investigación, que trajo consigo un importante avance tec- ello, en 1947 se crea la sección de plásticos del Instituto de nológico aplicable a muchas otras disciplinas. La industria de Química Orgánica “Alonso Barba”, que cambiará de nombre los plásticos desarrolló adhesivos, pinturas, diferentes tipos hasta consolidarse en 1987 con la denominación de Instituto de polímeros, convirtiéndose en una referencia en cuanto su de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP), perteneciente al desarrollo científico. CSIC. La importancia del desarrollo de los polímeros motivó que en la década de los noventa surgieran centros de I+D de En los años posteriores, gracias a los avances de Debye, Zie- polímeros en las empresas y en las universidades. Actualmen- gler y Natta, Wallace Carothers, Herman Mark y Kurt Meyer en- te, muchos centros universitarios, tanto públicos como priva- tre otros se avanzó en el conocimiento de diferentes materia- dos, tienen grupos de investigación dedicados al estudio y les poliméricos se introdujeron los plásticos como materiales desarrollo de nuevos polímeros.

124 3 Plástico, electricidad y electrónica

Una de las características del plástico es gran resistencia eléctrica, lo que le convierte en un aislante eléctrico exce- lente. Los metales, por otro lado, son generalmente buenos conductores eléctricos. Pues bien, la simbiosis de estos materiales ha conformado una nueva edad dorada del avance tecnológico. Juntos, plástico y metal, conforman la base de los aparatos electrónicos en su mayoría. Los aparatos elec- trónicos son productos complejos. El metal redunda en las partes conductoras de los aparatos, en los cables y los en- Aislante eléctrico granajes que significan la funcionalidad. El plástico funda- El plástico es un buen aislante. Por este motivo se utiliza menta el aislamiento y el diseño. Pero es esta última la que sistematicamente en todo tipo de cableados eléctricos. En las instalaciones eléctricas domésticas encontramos cables de tres ofrece una versatilidad que ha contribuido a que estos útiles colores: gocen de un enorme protagonismo en la vida diaria. Asimis- mo, los plásticos tienen gran importancia en la fabricación - Color verde y amarillo para la Tierra. - Color negro, marrón o gris para la Fase. de los microprocesadores, que son la base de la electrónica. - Color azul para el Neutro.

Electrodomésticos, ordenadores o teléfonos móviles son algunos de estos artefactos electrónicos que nos hacen la vida más fácil. Actualmente, todos disponemos de estos aparatos Hoy por hoy, el horizonte del plástico aspira a conformar al 100% para nuestro uso personal. El plástico les da forma y les dota todos estos objetos. La industria electrónica está desarrollan- de identidad. El mejor ejemplo es el teléfono fijo que existía do componentes electrónicos plásticos. La plastrónica está hasta los primeros años del siglo XXI. El soporte del auricular incorporando nuevas dimensiones del plástico, integrando y el micrófono forman parte ahora de los iconos de nuestros cualidades electrónicas a objetos realizados en polímeros smartphones, aunque a las generaciones que no convivieron especiales. Algunas de estas ideas estaban planteadas con este útil les resulta difícil identificarlo con su uso origi- hace más de una década, pero han tenido que esperar has- nal. Las pantallas de estos dispositivos tienen en el vidrio ta este momento para alcanzar una cualidad conductiva que un componente esencial pero el plástico está adquiriendo les permita resolver estas nuevas necesidades. Esta nueva también esta funcionalidad. Diferentes marcas están investi- tecnología se plantea como una respuesta económicamente gando en prototipos de pantallas LCD de plástico aplicables más viable que la electrónica del silicio, aunque todavía está a diferentes productos móviles. La ventaja principal radica en una fase de consolidación. Uno de los elementos en los en la limitación del grosor y del peso, pudiéndose llegar a cuales se destaca esta aplicación es en las nuevas pantallas dos tercios de la profundidad del aparato y la quinta parte flexibles de los teléfonos móviles que se están presentando de su peso. últimamente.

125 4 La sociedad del plástico

USO DE PLÁSTICOS EN EUROPA

La importancia del plástico en el mundo contemporáneo se encuentra fuera de toda duda. Los materiales poliméricos pueden obtenerse en multitud de formas (fibras, films, recubrimientos, etc.), debido a su alto grado de procesabilidad, y por este motivo sus aplicaciones copan todos los ámbitos de desarrollo del ser humano, desde la salud, la higiene o la alimentación al transporte, el vestido y la vivienda. 40% 20% 9% 5,8% Desde la Revolución Industrial, el desarrollo económico ha envases construcción automovil aparatos electrónicos permitido hacer accesible todo tipo de productos a la sociedad. El plástico ha sido clave en esta idea, puesto que su fabricación y desarrollo ha permitido abaratar los costes de un producto pueden afectar hasta en un 90% en los costes extracción y evitar los materiales naturales, que son finitos. de fabricación y en el 80% del impacto ambiental generable. La industria del plástico requiere de una inversión inicial en maquinaria y química para la creación de la materia prima, Por su parte, la optimización energética tiene en el plástico que se amortiza según aumenta la producción. Además, el a uno de sus mejores aliados. El gasto energético es uno de reemplazo de materiales naturales por plástico ha hecho más los grandes retos de la sociedad actual. La actual normativa accesibles muchos de los bienes que son fundamentales en del Código de la Edificación convierte al aislamiento térmi- la sociedad actual, gracias a la disminución de sus costes. co en uno de los objetivos básicos de un proyecto, tanto en obra nueva como en rehabilitación de edificios, sin renunciar Los plásticos, gracias a su versatilidad, han sustituido a al confort. Elementos como el poliespán - o poliestireno ex- otros materiales para complementar herramientas. Han re- pandido- y los poliuretanos permiten conseguir una solución emplazado a la madera en los mangos de las herramientas; aislante barata y eficaz para conservar el calor en nuestros han suplantado a los metales en tuberías; han reemplazado hogares, así como reducir notablemente el peso en automó- a los morteros para unir diversos materiales constructivos; viles, aviones, ferrocarriles y otros medios de transporte. conforman fibras textiles, sirven como envases y escribimos en ellos a través de nuestros aparatos electrónicos. El plás- La producción mundial de plástico en el año 2015 fue de tico ha permitido conseguir una flexibilidad en el diseño que 322 millones de toneladas, aumentado así al doble desde la optimiza los recursos gracias a su maleabilidad. Esta capa- década de 1960. Solo en Europa se consumieron 49 millo- cidad permite conseguir formas con unas características nes de toneladas, de las cuales un 40% fueron destinadas especiales difíciles de obtener con otros materiales, redun- a embalajes y envases, casi el 20% a la construcción, cerca dando en la optimización de los espacios y desarrollando el del 9% a la fabricación de automóviles y el 5,8% a aparatos diseño estético y el del producto. Los objetivos de diseño de electrónicos.

126 5 Ciencia y tecnología de los polímeros

Hoy en día, la ciencia y tecnología de polímeros se dirige ha- generó The Chemours Company para gestionar este nuevo cia la obtención y estudio de polímeros especiales, prepara- producto. En 2019, Basf implantó en el interior de un coche la dos directamente mediante síntesis de nuevos monómeros, o tecnología Ultramid® Vision. Este producto está conformado bien a través de modificaciones químicas y físicas de polímeros por un tipo de poliamida semicristalina. La ventaja que ofrece preexistentes. Esta rama del conocimiento se ha convertido en este nuevo plástico es la alta trasmisión de luz con muy poca una ciencia puntera, eminentemente interdisciplinar, que se en- distorsión, lo cual implica que este material puede ser muy fun- cuentra en las fronteras de la química, la física, la ingeniería y cional en la industria automovilística para el diseño de venta- la biología, y que además exige conocimientos sobre síntesis, nas, faros o espejos retrovisores, por ejemplo. caracterización, estructura, procesado, propiedades y comportamiento de los materiales.

De esta manera, los polímeros actualmente forman parte de una amplia gama de materiales estructurales, funcionales y Triángulo de Möbius de aplicaciones especiales, que encuentran aplicación en la La composición de los productos más toneladas se reciclan-. Este concurso que organizó la empresa plásticos de uso diario se observa símbolo universal del reciclaje de envases de cartón Container industria de la construcción, aeronáutica, automovilística, del en una marca triangular con un se llama Triángulo de Möbius. Corporation of America el 22 de envase y embalaje, electrónica, en aplicaciones médicas, etc., número en su interior que va Este código fue creado por abril, Día de la Tierra. Cada una adquiriendo una gran importancia en la economía y en el bien- del 1 al 7, señalando el tipo de Gary Anderson en 1970. Este de las flechas hace referencia a plástico con el que está hecho el estudiante de la Universidad cada paso de reciclaje: recogida, estar social. Sin duda, los plásticos son esenciales para la vida producto y el orden de la cantidad de California adoptó el símbolo transformación y vuelta al mercado. moderna. Estos materiales han hecho posible el desarrollo de que se recicla -el 1 es el que del matemático Möbius para un ordenadores, telefonía móvil o el instrumental médico encargado de salvar vidas, propio de la medicina moderna contem- poránea. Su importancia es tal que los plásticos representan aproximadamente el 20% de los materiales que componen dichos aparatos.

Gracias a los avances de la ciencia aplicada al estudio de los plásticos, las innovaciones son constantes y cada vez surgen nuevos tipos y nuevas aplicaciones basadas en su funcionalidad. El Viton es un ejemplo de ello. Este fluorelastómero tiene variedad de usos industriales y aeroespaciales gracias a sus características mecánicas y químicas, entre las que destacan la resistencia a altas temperaturas, a la presión o su baja reactividad. Su potencialidad es tan grande que en 2015 DuPont

127 6 Reciclaje, sostenibilidad e innovación

La evolución humana y el desarrollo tecnológico han conseguido que la humanidad pueda disfrutar de innumerables como- didades. De las necesidades básicas como alimentarse, pro- 50 kg tegerse de los peligros del ecosistema o reproducirse como especie hemos pasado a solventar necesidades que tienen de plástico aplicaciones secundarias como la comodidad o el ocio. es lo que se ha calculado que consume una persona de media al año. En 2019, un trabajo dirigido El gran desarrollo tecnológico alcanzado durante la segunda por Kieran Cox, de la Universidad mitad del siglo XX provocó la generación de muchos residuos de Victoria (Canadá), demostró que una persona consume al menos que el ser humano no supo tratar en su momento, lo que provo- 50.000 partículas de plástico al año có el surgimiento de problemas medioambientales de carácter y respira una cantidad similar. global cuyas consecuencias aún perduran.

Por esta razón, desde finales de la década de los 80 del siglo pasado, se ha apostado por el reciclaje como una de las maneras de paliar el impacto ambiental del ser humano sobre el ecosistema. En algunos materiales el éxito comienza a ser patente, como en los metales y el vidrio, donde se están consiguiendo unas tasas de reciclaje de entre el 50 y el 90 por ciento, frente al 10% de los plásticos.

Uno de los retos a los que se enfrenta la industria del plástico es conseguir reciclar un mayor porcentaje del plástico. Mu- chos de los aparatos eléctricos y electrónicos que manejamos normalmente no están diseñados para su reutilización y ello complica considerablemente la reutilización de los plásticos. Por estos motivos, en 2020 se espera que unas 2,5 millones de toneladas del plástico desechado provengan de aparatos electrónicos.

Este impacto no es solo perceptible a nivel de generación de materiales, sino también en cuanto a consumo energético, puesto que las mejoras en el reciclaje permitirían reducir un

128 80% el consumo energético respecto a la fabricación de po- límeros desde materias primas. Los procesos de reciclaje del plástico más utilizados son: 17 kg - Reciclaje mecánico: granulado de las piezas plásticas para de reciclaje su tratamiento posterior. Según Ecoembes, en 2019 cada ciudadano depositó 17,1 kg de envases de plástico, latas y briks en - Reciclaje químico: degradación del plástico por calor para el contenedor amarillo. obtener moléculas simples con las que fabricar otros plásti- cos o combustibles.

- Reciclaje energético: conversión del plástico para su apro- La ciencia está avanzando para obtener plásticos más seguros vechamiento energético, reutilizando su capacidad calorífica y sostenibles, con el menor impacto ambiental posible. Se es- para la obtención de energía calorífica o eléctrica. tán desarrollando bioplásticos, hechos de cultivos de plantas en lugar de combustibles fósiles para crear sustancias más Hoy en día están surgiendo propuestas que buscan una par- ecológicas. Otros están trabajando para hacer plásticos que ticipación integral de la sociedad en el reciclaje de los polí- sean 100% biodegradables, como los compostables o los bio- meros. Este es el caso de PolyCE, una iniciativa de la Unión plásticos. Entre estos podemos encontrar desde los hilos de Europea para fomentar el reciclaje de polímeros en elementos sutura reabsorbibles a los cartuchos de caza biodegradables. de alta tecnología dentro del ámbito de una economía circular. Este proyecto trata de concienciar a productores y consumido- Aunque a corto y medio plazo la preocupación imperante de la res sobre la importancia del reciclado de plásticos y su acepta- industria plástica es la sostenibilidad, la ciencia de los políme- ción para el consumo. Actualmente se encuentra liderada por ros sigue su desarrollo. Los principales objetivos de la inves- Fraunhofer IZM e integrada por diversas universidades como tigación científica en polímeros se centran en la preparación la Universidad de las Naciones Unidas de Bonn, la Universidad de materiales de gran fortaleza mecánica y térmica, resistentes de Gante, la Universidad Técnica de Berlín, la Universidad de a la oxidación, no inflamables y que respondan a diferentes Northampton, el European Environmental Bureau y varias em- estímulos externos (polímeros inteligentes). Otros campos de presas, entre las que destacan Philips y Whirlpool. Sus socios investigación se relacionan con la obtención de polímeros bio- tienen su sede u operan en nueve países europeos: Bélgica, compatibles (para aplicaciones en medicina) y polímeros bio- Holanda, Italia, Alemania, Austria, España, Finlandia, Estados degradables. La ciencia de polímeros pretende estudiar a nivel Unidos y el Reino Unido. Este proyecto está financiado a través molecular la química de los materiales para comprender sus de la Comisión Europea, con el respaldo de la ONU. propiedades a mayor escala.

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Plásticos La historia del plástico National Geographic Aprender Ciencia.

130 131 l ser humano ha sido capaz de transformar las materias máximo de aumentos que podía ofrecer una combinación de primas obtenidas de la tierra para cubrir sus necesida- lentes y el ojo humano. La superación en el campo de la visua- des durante toda la historia, aprovechando y utilizando lización y análisis de compuestos llegó de la mano de la Física, Ediferentes materiales. Sin embargo, desde finales del siglo XX cuando se crearon los primeros microscopios que utilizaban se ha iniciado una nueva fase en la que hemos conseguido haces de electrones en vez de la luz habitual para poder ver la elaborar nanomateriales que no existían en la naturaleza. Su muestra, lo que permitió analizar a gran escala la composición principal característica radica en que se trata de materiales de los materiales. La invención de los microscopios electróni- completamente artificiales, aunque sí es cierto que algunas cos potenció una investigación molecular aún más detallada. de sus moléculas pueden tener un origen natural. Por otro Por primera vez en la historia, los seres humanos pudimos ver lado, se trata de materiales que por su tamaño no son percep- la partícula más pequeña que conformaba un material, su rela- tibles al ojo humano, con lo que solo pueden ser observados ción con el resto de las partículas y replicar o alterar su sistema con microscopios electrónicos de alta potencia o de fuerza para mejorar sus cualidades. Así como la ciencia de polímeros atómica. Hablamos de los denominados nanomateriales, un imitaba los compuestos naturales y permitía desarrollar me- tipo de materiales únicamente visibles a escala nanométrica, joras, la ciencia de nanomateriales es capaz de analizarlos, cuyo descubrimiento y desarrollo ha sido posible gracias al crearlos y/o imitarlos a escala atómica. Estos nanomateriales desarrollo tecnológico reciente. En concreto, se define nano- se pueden crear a partir de materiales macroscópicos por re- material como un material en el que alguna de sus tres dimen- ducción de su tamaño, o por una combinación adecuada de siones es menor de 100 nanómetros. Para hacernos una idea, átomos hasta llegar a la nanoestructura deseada. un milímetro contiene un millón de nanómetros. En el siglo XXI, la nanotecnología tiene multitud de aplica- Los nanomateriales han estado presentes en la tecnología hu- ciones tecnológicas, biomédicas, farmacológicas o de inge- mana desde hace cientos de años, si bien no teníamos cons- niería y es la tecnología con más potencial en el mundo de ciencia de su existencia. Aparecían nanopartículas metálicas los materiales con nuevas formas y materiales como como en los óxidos que coloreaban las vidrieras y en el esmalte pla- nanopartículas, nanopolímeros, nanomateriales orgánicos u teado y dorado de las cerámicas andalusíes. Asimismo, se ha otros basados en el carbono -como los fullerenos, el grafeno descubierto que la dureza de los mejores aceros de la historia o los nanotubos de carbono-. La nanociencia nos permite ver era producto de la presencia de nanopartículas de carbono y controlar los átomos individuales y las moléculas presentes colocadas en cierto orden, cuya presencia no se pudo expli- en todo lo que nos rodea. Desde la comida que comemos, car hasta el descubrimiento de estos compuestos de peque- la ropa que llevamos, las piedras, los árboles, el papel, el vi- ñísimo tamaño. drio, los textiles, los plásticos, el agua e incluso nuestro propio cuerpo se está estudiando a una nueva escala que está posi- A finales del siglo XX, el avance de la óptica había llegado a bilitando una reestructuración científico-tecnológica donde los su potencial más alto, haciéndose imposible superar el número nanomateriales tiene un lugar muy destacado.

132 propiedades características

Conductividad eléctrica La conducción eléctrica depende de la estructura atómica de los materiales, especialmente de la movilidad de sus electrones. Con átomos de carbono se puede crear un material como el grafeno, que aumenta sus características conductoras hasta el nivel del cobre-.

Resistencia mecánica Los nanomateriales se están usando en la actualidad para la genera- ción de estructuras capaces de soportar grandes pesos. Materiales como la espuma de titanio se utilizan como soporte de prótesis óseas.

Color La disposición nanométrica de los materiales varía el color. El oro en disolución coloidal es rojo frente al amarillo metálico del oro convencional.

Reactividad química Es la capacidad de los elementos químicos de reaccionar en presencia de otras sustancias químicas o reactivos, formando nuevos compuestos.

Magnetismo Es la capacidad de los materiales de generar campos magnéticos, atrayendo o alejando objetos según su polaridad. Al variar la capacidad eléctrica de los materiales también varía su magnetismo. Las propiedades físicas y químicas de las nanopartículas magnéticas dependen en gran medida del método de síntesis y de la estructura química que puede modificarse gracias a la nanociencia.

Estructura molecular La estructura de las moléculas cambia con respecto a la forma de las materias primas que conocemos. Un ejemplo es la variación de la estructura cúbica/cristalina del diamante frente a la multitud de formas estructurales que presentan los nanomateriales de carbono, a pesar de ofrecer una misma composición química, únicamente átomos de carbono.

Masa En la actualidad, el aerografeno, otro compuesto de carbono creado por nanociencia, es el material más ligero que existe.

Elasticidad Propiedad de un cuerpo sólido para recuperar su forma cuando cesa la fuerza que la altera. El grafeno es elástico frente al grafito y el diamante que son rígidos, teniendo todos la misma composición química.

133

Esmaltado árabe Acero de Damasco Gran parte de la cerámica de la Edad Media y el Renaci- Este legendario tipo miento contaba con un lustre de acero fue uno metalizado con brillos que de los metales con evocaban el oro y el cobre. el que se fabricaron Esta técnica de esmaltado de los cuchillos durante origen árabe se desarrolló los siglos XII y XIII, por la prohibición del uso de debido a su gran du- A lo largo del tiempo A lo largo metales preciosos para la reza y filo. Las espadas elaboración de obras de de la capital siria eran arte en el mundo musul- realizadas con técnicas mán. Esta técnica consis- de fundición y enfriamien- tía en la mezcla de sales to lentas. Esto permitía la de plata y cobre con presencia de nanopartículas óxidos y vinagre que se de carbono en los sucesivos

Edad Antigua, aplicaban en la superficie trabajos de la hoja, dotándola de la cerámica, previa- de su legendaria durabilidad. mente vidriada. Al cocerse Esta técnica histórica se en el horno en una atmós- aplica en la actualidad para la Media y Moderna fera reductora, la mezcla producción de cuchillería de dejaba un acabado metálico alta gama. por la presencia de nanopartí- culas de estos metales. año 1000 año 1200 año 500 a.c.

Invisibles Vidrio dicroico su fabricación, un vidrio que Nanometría aporta dos diferentes colora- y vidrieras Aunque los nanomateriales En el siglo IV se fabricó la copa ciones -en este caso por la son un descubrimiento muy de Licurgo: una copa de metal presencia de nanopartículas de Las vidrieras también contaban reciente en la historia, siem- y vidrio donde este último cam- oro y plata de entre 5 y 60 nm sin saberlo con tecnología pre han estado presentes en bia de coloración según cómo en su composición-. La copa nanométrica. Los vitrales la naturaleza, si bien no de se ilumine. Esto es debido a la representa al rey Licurgo, rey góticos y renacentistas tenían manera visible al ojo humano. utilización de vidrio dicroico en de Tracia, que prohibió el culto en sus decoraciones nanopar- a Dionisio. tículas metálicas producto de los óxidos utilizados para su coloración.

Copa Licurgo Vidriera medieval de la catedral de Canterbury (Reino Unido). 134 Imágenes obtenidas al microscopio Viendo átomos de iones con un cátodo de tungsteno. En 1937, Erwin Wilhelm Müller desarrolló el microscopio elec- trónico de emisión de campo, que permitía resoluciones de hasta dos nanómetros. En 1951, inventó el microscopio de campo iónico, el FIM, que permitía utilizar la imagen de A lo largo del tiempo A lo largo la disposición de átomos en la superficie de una punta de metal afilada. Gracias a esta tecnología, en 1955 Müller y su ayudante, Kanwar Bahadur, lograron observar átomos de tungsteno individuales sobre la punta de tungsteno puntiagudo por enfriamiento a 21 grados Kelvin -empleando helio como gas de formación de imáge- nes-. Fue la primera vez en la historia en la que un ser humano veía un átomo aislado.

Michael Faraday (1791-1867) Edad Contemporánea año 1920

Oro 1 nm = 10−9 m Richard Feynman coloidal año 1950 En el año 1959, este físico El físico británico Michael No fue hasta 1909 cuando el teórico pronunció en Calltech, Faraday, conocido por sus químico vienés Richard Adolf el instituto tecnológico de estudios del campo magnéti- Zsigmondy publicó un estudio California, su célebre discurso co y la electrónica, descubrió pormenorizado de las sales de Hay mucho sitio al fondo. En en 1857 el oro coloidal. Esta oro y acuñó el término coloides, esta ponencia describió el Eric Drexler Nanotecnología disolución de nanopartículas clasificándolos en tamaños de Richard Feynman proceso de manipulación de de oro de color rojizo conser- hasta 10 nm. Para ello se sirvió (1918-1988) átomos y moléculas individua- La nanotecnología molecu- El concepto de nanotecnología va hoy en día su estabilidad de un ultramicroscopio que les con instrumentos de gran lar fue desarrollada por Eric fue acuñado por el científico ja- sin precipitación alguna en permitía observar partículas precisión para el diseño y Drexler en el Instituto Tec- ponés Norio Taniguchi en 1974. el fondo. El color del coloi- inferiores a la longitud de onda construcción de sistemas nológico de Massachusetts Este docente, profesor de la de está relacionado con el de la luz. en nanoescala, átomo -MIT- en 1977. En la década Tokyo University of Science, lo tamaño de las partículas a átomo. Esta confe- siguiente, plasmó y corrobo- definió como el procesamiento, esféricas, presentando un rencia es considerada ró en su libro Motores de la separación y manipulación de color rojizo con aquellas de el punto de partida creación. La futura era de la materiales en átomos indepen- menos de 100 nanómetros de dos disciplinas nanotecnología lo descrito dientes, así como para describir y azulado o púrpura cuando científicas: la compu- veinte años antes por Feyn- procesos de semiconductores son superiores. Actualmente, tación cuántica y la man. Teorizó, por vez primera, nanométricos -como el fresado se utiliza con fines médicos nanotecnología. Esta con la descripción de una de haces de iones-. y biológicos y es aplicada última formuló las infi- máquina nanotecnológica con como pintura dorada en nitas posibilidades que capacidad de replicación, cerámica. ofrecía la investigación y proponiendo el concepto de la manipulación del mundo plaga gris para hablar de microscópico. nanobots autoreplicables. 135 Fullerenos Richard Smalley, Robert Curl y Harlod Kroto descubrieron en 1985 los fullerenos. Estos nanomateriales tienen base de carbono de gran estabilidad química y son insolubles en agua. Están constituidos por entre 28 y 100 átomos de A lo largo del tiempo A lo largo este elemento, distribuidos en anillos de diferente tamaño que conforman una esfera.

Muestras de puntos cuánticos con diferentes medidas de 10 nm de diferencia producidos por PlasmaChem.

Microscopio de los nanonewtons y fue un de fuerza atómica microscopio esencial en el campo de la nanotecnología En 1986, Gerd Binning, Calvin por su labor para la observa- Quate y Christoph Gerber, ción y clasificación de mues- presentaron el microscopio de tras nanométricas. Por ello, fuerza atómica en un trabajo recibieron el premio Kavli de publicado en Physical Review Nanociencia, el más prestigioso Fullereno C60 Letters. Este avance era capaz en ese campo a nivel mundial, de detectar fuerzas del orden en 2016. Edad Contemporánea año 1980 año 1985

STM sus jefes del laboratorio de do una barrera de potencial Un libro en una Los puntos cuánticos Zúrich -Gerd Binning y Hein- mayor que su propia energía cabeza de alfiler En la década de los 80 del rich Rohrer-. Esta herramienta cinética. Por esta labor, fueron Los puntos cuánticos son siglo XX se pudieron detectar permitía tomar imágenes de galardonados con el premio Durante su histórica ponencia nanopartículas de materiales las primeras nanopartículas superficie a nivel atómico, con Nobel de Física en 1986, que de 1959, Richard Feynman semiconductores que pueden gracias al avance en el campo una precisión impensable has- compartieron con Ernst Ruska, lanzó un par de desafíos con contener entre 100 y 100.000 de la microscopía electrónica. ta la fecha. Recibe su nombre premiado por sus trabajos en una dotación de 1.000$. La átomos, con un diámetro habi- La multinacional tecnológi- por el efecto túnel, fenómeno óptica electrónica que incluían creación de un libro que solo tual de entre 2 y 10 nm. Su alta ca IBM desarrolló el primer cuántico por el que una par- el primer diseño de microsco- pudiera ser visto a través de relación superficie-volumen microscopio de efecto túnel tícula rompe los principios de pio electrónico. un microscopio y la creación hace que tenga unas propie- (STM), gracias al trabajo de la mecánica clásica penetran- de un motor 64 veces más pe- dades muy diferentes a las de queño que una pulgada. Este los materiales macroscópicos, último fue resuelto a los pocos sobre todo en aplicaciones meses por el ingeniero William electrónicas y ópticas. McLellan, que creó un motor de 13 componentes de 250 microgramos con una milloné- sima de caballo de potencia. En cambio, el desafío del libro tardó un poco más y no fue Portada original de Historia de dos solventado hasta 1985, cuan- ciudades, de Charles Dickens. do Tom Newman fue capaz de escribir la primera página de Historia de dos ciudades de Newman se sirvió de un haz Charles Dickens en la cabeza de electrón en una escala de Una imagen STM de un nanotubo de carbono de pared simple. de un alfiler. Para lograrlo reducción de 1/25000. 136 Nanotubo de carbono Grafeno

El físico japonés Sumio Iijima Nanotubo de carbono En 2004 tuvo lugar el descubri- descubrió los nanotubos de de triple pared miento del grafeno. El hallazgo carbono en 1991. Se trata de de Andre Geim y Konstantin estructuras cilíndricas de áto- Novoselov fue galardonado mos de carbono unidimensio- en el año 2010 con el Premio nales que pueden llegar a tener Nobel de Física. El grafeno está un diámetro incluso inferior a formado por carbono puro, 1 nm. Este descubrimiento hizo como el diamante o el grafito, A lo largo del tiempo A lo largo que posteriormente fuese ga- pero estructurado median- lardonado con el Premio Kavli y te un patrón hexagonal. Se el Premio Príncipe de Asturias caracteriza por ser un material de Investigación. transparente que presenta una resistencia 200 veces superior a la del acero y con una ligereza cinco veces superior al aluminio, además de ser un superconductor. Es uno de los compuestos que más expecta- tivas de uso ha generado hasta la actualidad.

Edad Contemporánea año 1990 año 2000

Portada invisible Nanotechnology ADN y nanotecnología

En 1991, IBM protagonizó Al inicio de última década del El primer dispositivo nanome- una portada de la revista siglo XX, surgieron las primeras cánico basado en estructuras Nature que no podría haber empresas especializadas en de ADN fue desarrollado en Estructura del grafeno. sido visible sin nanotecno- nanotecnología (Nanophase 1998, basándose en los pos- logía. Dos científicos de la Technologies y Helix Energy tulados sobre natotecnología empresa, Don Eigler y Eric Solutions Group) y nació la pri- genética que enunció en 1980 Schweizer, escribieron las mera revista especializada en Nadrian Seeman. El invento re- letras IBM posicionando a esta nueva disciplina, la revista cibió el nombre de Ensamblaje escala atómica 35 átomos Nanotecnology. con plantilla de ADN y fijación de xenón en condiciones de de electrodo de un cable de vacío y temperatura contro- plata conductor. Su aparición ladas con helio líquido. Para abrió la puerta a la nanotecno- poder llevar a cabo su labor, logía de ADN como disciplina se sirvieron de una versión de investigación, que utiliza los mejorada del STM, el micros- Revista Nanotechnology ácidos nucleicos como soporte copio de efecto túnel que constructivo y no solamente había desarrollado la multina- como contenedor de informa- cional unos años antes. ción genética.

IBM en Xenon

Nadrian Seeman

137 Premio Kavli Nanomateriales cotidianos En 2008 tuvo lugar la primera edición de los En las primeras premios Kavli, galardones décadas del bianuales que premian siglo XXI, la na- a los mejores científicos notecnología se en los campos de la as- ha convertido trofísica, la neurociencia en un elemento y la nanociencia. Estos de consumo. Se A lo largo del tiempo A lo largo premios son considerados han comercializado el equivalente al premio los primeros productos prendido entre un nanómetro Nobel en estas disciplinas deportivos con nanomateriales Definición de nanomaterial y 100 nanómetros”. Además, y son otorgados por la Aca- que mejoran sus característi- señala que “los fullerenos, demia de Ciencias y Letras cas, como balones de fútbol, La Comisión Europea aceptó la los copos de grafeno y los Premio Kavli y el Ministerio de Educación raquetas de tenis, bates de definición de nanomaterial en nanotubos de carbono de e Investigación noruegos, la béisbol o pelotas de golf. En la resolución 2011/696/UE del pared simple con una o más Fundación Kavli y un comité el mundo de la cosmética, 18 de octubre de 2011 como: dimensiones externas inferiores formado por la Max Planck hemos asistido a la aparición “un material natural, acciden- a 1 nm deben ser considera- Society germana, la Chinese de maquillajes y protectores tal o fabricado que contenga dos como nanomateriales (...). Academy of Sciences, la Na- solares con nanopartículas. partículas, sueltas o formando Un material debe considerarse tional Academy of Sciences Otro de los ámbitos más des- un agregado o aglomerado, y incluido en la definición cuando norteamericana y la Royal tacados ha sido el textil, con en el que el 50 % o más de las la superficie específica por Society británica. tejidos hechos con nanoma- partículas en la granulometría teriales que ayudan a repeler numérica presente una o más unidad de volumen del material 2/ 3 el agua, como los pantalones de las dimensiones externas en sea superior a 60 m cm ”. Dockers® Alpha Tech. el intervalo de tamaños com- Edad Contemporánea año 2005 año 2010

Nanomateriales espaciales Dopaje tecnológico un debate ético y planteó la existencia del dopaje tecnoló- La NASA descubrió la presen- La aplicación de nanomate- gico, por lo que la Federación Internacional de Natación cia de nanomateriales en el riales en el ámbito deportivo espacio en 2011. A través del generó gran controversia prohibió su uso en 2010, cuando se habían batido casi telescopio espacial Spitzer, en los Juegos Olímpicos de se comprobó la presencia de Pekín 2008, los primeros de 200 récords en menos de dos años. El nadador Michael grafeno y de fullerenos C60 y la historia en contar con estos C70. compuestos. Los fabricantes Phelps destacó entre todos de equipos de competición los demás por ganar las 17 de natación incluyeron texti- mangas que disputó en esos les, gafas y gorros fabricados juegos, donde pasó a la his- con nanotecnología que ayu- toria como el mejor deportista daba a reducir la fricción del olímpico de todos los tiempos agua hasta un 15%. El amplio – ganó ocho medallas de número de récords batidos oro y consiguió siete récords en las olimpiadas generó mundiales-.

Michael Phelps con su bañador Speedo fabricado a base de Telescopio nanomateriales. espacial Spitzer

138 “No veo nada en las leyes físicas que impida construir ordenadores enormemente más pequeños que ahora. ¡Hay mucho sitio al fondo!”

Richard Feynman Físico y padre de la nanotecnología

139 1 Composición, características y tipos

Un nanomaterial es aquel material en el que alguna de sus dimensiones es menor de 100 nanómetros. Un nanómetro es mil millones de veces más peque- Fullereno ño que un metro. La característica principal de este tipo de materiales es que siempre han existido, pero y medicina eran invisibles para el ojo humano. La evolución de la Es un nanomaterial con base de carbono que tiene importantes ciencia microscópica ha hecho posible que se pue- aplicaciones biomédicas. Se dan observar, analizar y clasificar estos micromate- caracteriza por sus propiedades riales e incluso interaccionar con ellos. antioxidantes debido a sus facilidades para captar radicales y también por ser un buen Los nanomateriales facturados más comunes, se- antiviral en la medida que gún la clasificación de la Comisión Europea, son los puede incorporar a los virus y desactivarlos. Esta última siguientes: característica ha motivado que se utilicen fullerenos en la lucha contra el SIDA. Su capacidad Nanomateriales inorgánicos no metálicos: para unirse a proteínas y otras La mayoría de nanomateriales que forman parte de moléculas le ha convertido en un este grupo son óxidos de elementos no metálicos, como buen material para la fabricación de numerosos fármacos. la sílice o de metales no ferromagnéticos, como el óxido de aluminio. Ambos presentan gran resistencia al rayado y a la abrasión. Otros nanoelementos de este grupo son el dióxido de titanio, que destaca por sus propiedades antimicrobianas, fotocatalíticas y de protección de los rayos ultravioleta, como el óxido de zinc. Por último, destaca el óxido de cerio por sus propiedades ópticas. Nanomateriales con base de carbono: Metales y aleaciones: Casi la totalidad de los metales pueden producirse en di- - Fullerenos: mensiones nanométricas, en forma de nanohilos o nano- Nanoestructuras de átomos de carbono con forma de esfera partículas. Los nanomateriales metálicos más comunes en hueca compuesta por hexágonos y pentágonos o heptágo- la producción son los derivados de oro, plata y aleaciones nos. Su forma más habitual es la que contiene 60 átomos de de platino y paladio.Según su composición estos nanoma- carbono, C60, llamada comúnmente Buckminster o Bucky- teriales pueden tener propiedades antimicrobianas, ópti- ball, por su parecido con las cúpulas geodésicas que inven- cas, fototérmicas y fotoeléctricas. tó y patentó Richard Buckminster Fuller en 1954.

140 NANOMATERIALES MANUFACTURADOS

Nano-objeto Materiales nano-estructurados

Polvo estructurado Nanoplaca Nanofibra Nanopartícula Nanocompuesto

- Grafeno: Nanoespuma sólida Material bidimensional en forma de nanoplaca. Se presenta en láminas hechas de una red hexagonal de átomos de car- Nanohilo Nanotubo Nanovarilla Material nanoporoso (nanofibra bono dispuesta en un mismo plano, de menos de 1 nm de (nanofibra (nanofibra eléctricamente hueca) sólida) espesor. Se caracteriza por ser tan duro como el diamante, conductora) Nanodispersión fluida pero presentando elasticidad, flexibilidad y alta conductividad térmica y eléctrica, con gran ligereza y alta resistencia a las radiaciones ionizantes.

- Nanotubos de carbono (CNT): Se trata de una o más láminas tubulares similares al grafeno. con base de carbono, con elevada conductividad y resis- Los hay de pared simple o múltiple y su longitud puede ser tencia mecánica. de varios cientos de micrómetros. Los nanotubos son materiales de gran estabilidad química y térmica, de elevada Nanopolímeros: elasticidad, resistencia a la deformación y al estiramiento y Materiales poliméricos que pueden tener de una a tres dimen- alta conductividad tanto eléctrica como térmica. Poseen una siones en escala nano. Se caracterizan por ser conductores alta relación resistencia-peso y baja densidad. de alta superficie específica y presentar propiedades cata- líticas que aumentan la velocidad de una reacción química. - Nanofibras de carbono (CNF): Los dendrímeros son macromoléculas poliméricas de tamaño Están formadas por láminas de grafeno, al igual que los na- nanométrico, con estructura ramificada tridimensional alrede- notubos. Son muy similares, pero tienen una estructura en dor de un núcleo. forma de copa, por lo que difieren en algunas propiedades mecánicas y eléctricas, una conductividad eléctrica mayor y Puntos cuánticos: resistencia al fuego. Nanocristales de materiales semiconductores de tamaño comprendido entre 2 y 10 nm. Son semiconductores con pro- - Negro de humo: piedades electrónicas, catalíticas, magnéticas y ópticas. Conocido también como carbon black, es carbono puro elemental en forma de partículas resultantes de una com- Nanoarcillas: bustión incompleta o descomposición térmica de hidrocar- Nanomateriales cerámicos de silicatos minerales. Pueden buros en condiciones bajo control. Sus partículas primarias encontrarse creados por la naturaleza o sintetizados para suelen ser de tamaño inferior a 100 nm, aunque tienden a controlar sus propiedades. En ambos casos, se presentan en agruparse formando aglomerados de mayor tamaño. Pre- forma de láminas, tienen una alta resistencia mecánica y blo- senta características similares al resto de nanomateriales quean el paso de humedad y oxígeno. 141 2 Richard Feynman: El padre de la nanotecnología

Richard Feynman (1919-1988) fue un físico al que se le considera el primer teórico de la nanotecnología. Nacido en Esta- dos Unidos, es uno de los físicos más conocidos y respetados de la historia. La carrera de Feynman estuvo ligada a muchos de los grandes descubrimientos físicos del siglo XX. Participó «Si solo pudiéramos en la investigación y el desarrollo del proyecto Manhattan que transmitir una idea produjo las primeras armas nucleares. Nada más doctorar- científica a las próximas se, creó varios modelos que aún rigen el mundo de la física generaciones, yo teórica, ganó un premio Nobel, ayudó en investigaciones ga- elegiría esta: la materia lardonadas con el mismo premio y predijo el mundo de los está hecha de átomos, nanomateriales. También destacó siendo uno de los primeros divulgadores científicos, haciendo comprensible la física para pequeñas partículas en el público no especializado. perpetuo movimiento».

Feynman es conocido por el desarrollo teórico de esquemas Richard Feynman. de representación pictórica del comportamiento de las partí- culas subatómicas, conocidos como diagramas de Feynman. Además, se le considera uno de los padres de la computación cuántica, un tipo de computación distinto al de la informática clásica que usa el 1 o el 0, puesto que utiliza combinaciones de ambos llamadas cúbits. También desarrolló una intensa labor docente hasta los últimos días de su vida. Fue galardonado 1959, fue el ponente invitado en una reunión anual de la So- con el Premio Nobel de Física en 1965 por sus contribuciones ciedad Americana de Física en el campus tecnológico de la al campo de la electrodinámica cuántica, junto los científicos Universidad de California. Titulada There’s plenty of room at Shin-Ichio Tomonaga y Julian Schwinger, que habían investi- the bottom, la charla planteó por primera vez la superación de gado en el mismo campo. Además, colaboró con el físico Mu- los límites de la miniaturización de objetos y el estudio de los rray Gell-Mann en la teoría de la interacción nuclear, por la que elementos más pequeños que formaban la materia, hablando ganaría el mismo premio en 1969. Gell-Mann fue quien acuñó de las posibilidades que ofrecía la investigación del mundo el término quark para designar a las partículas elementales de microscópico y nanoscópico. De manera casi profética, plan- la física de partículas. teó conceptos claves para el campo de la nanociencia y la nanotecnología. La humanidad tardó dos décadas en validar Unos años antes, intuyó el concepto de la nanotecnología, de manera práctica su teoría siguiendo técnicas similares a previamente a que fuera posible su desarrollo científico. En las propuestas por el discurso de Feynman.

142 3 Soluciones y aplicaciones

CsanaEl gigante asiático es el primedsa000 millones.

Los nanomateriales están cambiando la manera de concebir podrá incorporar sensores e incluso se especula con la exis- la realidad. La antigua perspectiva de los materiales como ele- tencia de sensores intradermales. Estos nanoimplantes ser- mentos transformables a simple vista que perduraba desde virán para controlar parámetros vitales y exportarlos para la DNX los albores de la especie humana se ha visto alterada por el generación de diagnóstico médico. Este nanomaterial, desarrollado por el centro de investigación nuevo orden atómico en el que se trabaja en nanotecnología. alemán Fraunhofer TEG, El potencial de estos compuestos es inimaginable en sectores En el mundo de la medicina, a día de hoy se están haciendo revolucionó en 2005 el campo de como la industria, la medicina, la energía o la alimentación. pruebas clínicas con nanopartículas de oro para el tratamien- los nanomateriales. Su principal característica es que es más to de enfermedades. Estos nanomateriales pueden ser utili- liviano que el grafito pero hasta 25 En el ámbito internacional, están surgiendo agencias como zados para el transporte intravenoso de medicamentos hacia veces más fuerte que él. Por este motivo se está aplicando desde la el Observatorio de la Unión Europea sobre Nanomateriales células enfermas localizadas, minimizando intervenciones y fabricación de raquetas de tenis (EUON) y se están creando normativas y protocolos desde las daños en células sanas. La nanotecnología química está de- hasta la industria aeroespacial. entidades nacionales de Estados Unidos, Japón o Canadá. sarrollando nanomateriales en el campo de la medicina rege- Los avances en el campo de los nanomateriales tienen apli- nerativa, buscando minimizar el rechazo de las prótesis y con caciones en áreas de consumo como la óptica. Actualmente, la idea de lograr regenerar conexiones de células cerebrales se están desarrollando películas transparentes nanométricas en un futuro, para tratar lesiones medulares y enfermedades para lentes, ventanas y pantallas, dotándolas de nuevas pro- neurodegenerativas. piedades repelentes del agua, la suciedad, los reflejos, el em- pañamiento o de mayor resistencia a los roces y los golpes. En el mundo del deporte, los nanomateriales poliméricos y las nanoestructuras de carbono se utilizan en protecciones, Los aditivos a nanoescala y otros tratamientos de tejidos ayu- raquetas o bicicletas. Todos estos materiales gozan de ma- dan a crear textiles que no se arrugan, no se manchan y que yor ligereza, rigidez, resistencia y durabilidad gracias a la evitan el crecimiento bacteriano. En un futuro próximo, la ropa nanotecnología. El balón Jabulani, por ejemplo, diseñado por

143 la marca Adidas para el Mundial de Fútbol de Sudáfrica de 2010, estaba fabricado con nanomateriales poliméricos que mejoraban su aerodinámica. 1814En el año 2015 se documentó que 1814 productos alimentarios Asimismo, los nanomateriales se utilizan en la industria de au- contenían nanomateriales. Su tomoción y se aplican también a multitud de usos como los aplicación en la industria alimentaria interiores de los vehículos o los sistemas de transporte de va desde su utilización para buscar nuevas texturas, sabores y colores, viajeros -incluso en las maletas-. La ingeniería se está benefi- hasta su utilización en los procesos ciando en el aligeramiento de piezas de vehículos terrestres, de fabricación y envasado de los aviones y barcos con nanoestructuras de carbono y otras mismos. nanofibras. Los beneficios en aerodinámica se traducirán en ahorros energéticos, menor desgaste de las piezas y una mayor durabilidad de los motores y piezas por la utilización de lubricantes con aditivos a nanoescala.

La construcción utiliza nanoestructuras de carbono como adi- tivo en cementos y hormigones para aumentar su resistencia. Las nanoestructuras de recubrimientos cerámicos también poseen la misma cualidad. En el campo de la producción energética, la nanotecnología se está utilizando para desarrollar energías alternativas y sostenibles. Se está planteando la utilización de nanopartículas para la generación de energía su idoneidad de consumo, así como se están utilizando nano- a partir de las llamadas pilas de combustible -las llamadas partículas de plata en los envases de productos frescos para baterías del futuro-, que producen electricidad a partir de una alargar la vida de los alimentos. fuente externa de combustible y de un agente oxidante como el oxígeno. Finalmente, hay que destacar que la disciplina que más ha avanzado en el campo de las nanopartículas es, sin duda, la La alimentación experimentará en los próximos años una re- química. Los nanomateriales son utilizados como catalizado- volución por la aplicación de nanomateriales para la creación res de numerosas reacciones químicas para la elaboración de nuevos envases que permitan una conservación óptima. de compuestos, disminuyendo la contaminación y el gasto En este sentido, ya se están incorporando sensores visuales energético de estos procesos y minimizando los tiempos de que permiten comprobar las propiedades de los alimentos y reacción.

144 4 Sostenibilidad

CambioActualmente se está investigando climático con nanomateriales para fabricar cosechadoras de nanoCO2. Estas serán capaces de aspirar el dióxido de carbono atmosférico y transformarlo en metanol. De esta forma los nanomateriales pueden contribuir a frenar el efecto invernadero.

Una de las principales preocupaciones en el mundo de los materiales es la sostenibilidad medioambiental. Los nanomateriales no son una excepción por lo que, en los últimos años, se ha desarrollado un debate en torno al desconocimiento de su impacto medioambiental, hasta ahora no resuelto en sus planteamientos teóricos. Aún no se conoce su potencial real de dispersión y exposición, ni si su reactividad química puede provocar alteraciones en su entorno o las posibilidades de su recuperación y tratamiento al final de su vida útil.

El campo de la investigación nanoquímica está en proceso de búsqueda de una definición y clasificación definitivas para su completa regulación. Sin ella, existirán dificultades legales, comerciales y ambientales. Una de las líneas de investigación de la nanotecnología medioambiental está combinando el cuidado del ecosistema con la reutilización de materiales de desecho para convertirlos en nuevos nanomateriales. nadero como el metileno (CH2) o el óxido nitroso (N2O), presentes en la atmósfera. Uno de los peligros es la toxicidad El carbono, el elemento del que más nanopropiedades se co- de los materiales para los seres vivos. En 2005, la Asociación nocen, es el objetivo de la elaboración de una normativa de Americana de Química presentó un informe que demostró que viabilidad y recuperación tras su utilización. El tratamiento del las nanopartículas de carbono se disuelven en agua y hacía agua, al considerarse un recurso escaso, está siendo obje- hincapié en que aun en concentraciones muy pequeñas estas to de experimentación nanotecnológica. Se están aplicando partículas son tóxicas para las bacterias, que pueden entrar nanodetectores en la detección de contaminantes hídricos, en la cadena trófica y llegar al ser humano. experimentando sistemas con una alta capacidad para absorber aceites o para ser repelentes al petróleo. Esto se debe a Las perspectivas que generan los nanomateriales son prácti- que los sistemas de filtración son mucho más eficientes a nivel camente desconocidas. Las propiedades fisicoquímicas que nano que en la escala macro habitual. Se espera que, de cara poseen están por descubrir, lo que redunda en las posibili- al futuro, los nanofiltros puedan eliminar sedimentos, residuos dades que pueden aplicarse al cuidado del medioambiente. químicos, partículas cargadas, bacterias y virus. Diversos estudios han demostrado que la nanotecnología puede ser útil para hacer un seguimiento de la contaminación Existen también líneas de investigación en ingeniería y prevenirla, además de para eliminar contaminantes que ya medioambiental para la reducción de gases de efecto inver- están en el medio ambiente.

145 5 Nanotecnología, investigación y futuro

Los nanomateriales son elementos microscópicos que conforman la estructura de los materiales que siempre han acompa- ñado al ser humano, pero que ahora se pueden manejar para alterar sus propiedades. La ciencia de los nanomateriales ha Brain experimentado un desarrollo vertiginoso en los últimos años. on a chip Los avances científicos a la escala nanométrica han genera- El Instituto Tecnológico de do descubrimientos, herramientas y técnicas novedosas. La Massachusetts -MIT- está academia sueca de los premios Nobel no ha sido ajena a este desarrollando un microprocesador de potencia similar al cerebro progreso y por eso ha galardonado en los últimos años a va- humano. El proyecto, conocido rios científicos de este campo. En 2014, el Premio Nobel de como brain-on-a-chip, aplica la nanotecnología para imitar Química recayó sobre Eric Betzig, Stefan W. Hell y William E. la estructura y funcionalidad Moerner por el desarrollo de la microscopía de fluorescencia de nuestra mente en un de superresolución, que permitía la identificación de molécu- nanoprocesador, creando un chip con sinapsis cerebrales artificiales. las individualmente. Dos años después, Jean-Pierre Sauvage, Este proyecto abre la puerta a la J. Fraser Stoddart y Bernard L. Feringa lo recibieron por la existencia de supercomputadoras creación de máquinas moleculares. En 2017, los premiados de menor espacio y potencia muy superior a las actuales. fueron Jacques Dubochet, Joachim Frank y Richard Hender- son por el desarrollo de la microscopía crioelectrónica, que permitió determinar la estructura de moléculas en disolución con alta resolución.

En los últimos años, España es uno de los países que se encuentran en la vanguardia de la investigación nanométrica. En 2019, nuestro país ocupó el décimo puesto en cuanto a publicaciones indexadas sobre nanomateriales en Web of Science, con 4.829 en total, lo que representa el 2,56% de la producción científica a nivel mundial. La Unión Europea ha fomentado la asignación de recursos de áreas relacionadas con las ciencias de la información, el La nanociencia y la nanotecnología se han incentivado desde transporte, la energía y la salud para la creación de un área los sectores públicos y privados por su enorme potencial. En específica de nanotecnología, a sabiendas de que sus avan- solo ocho años, de 1997 a 2005, la inversión global en I+D en ces redundarán en el resto de las disciplinas. En solo una dé- nanotecnología aumentó de 432 millones de dólares a 4.200 cada, se han creado en el territorio europeo cerca de 200 re- -1.050 de los cuales corresponden a la inversión en Europa-. des nacionales y regionales relacionadas con la nanociencia.

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