IngeniaMateriales es una publicación académica de periodicidad anual cuyo objetivo es divulgar los trabajos e investigaciones que, desde la asignatura Estructura de Materiales II, realizan los estudiantes del grado en Ingeniería de Materiales de la Universidad Politécnica de Madrid. IngeniaMateriales is an annual academic publication whose objective is to disseminate the works and research carried out by the students of the subject Structure of Materials II in the degree in Materials Engineering of the Universidad Politécnica de Madrid.
Universidad Politecnica de Madrid - University Library
IM - Ingenia Materialesno aplica cargo alguno a los autores por procesar o publicar un artículo y provee acceso abierto (Open Access) inmediato a su contenido. Todo el contenido está disponible gratuitamente sin cargo para el usuario o su institución. Se permite a los usuarios leer, descargar, copiar, distribuir, imprimir, buscar o vincular a los textos completos de los artículos, o utilizarlos para cualquier otro propósito lícito, sin pedir permiso previo del editor o el autor. Esto está de acuerdo con la definición de acceso abierto de la BOAI. 1. Los autores conservan los derechos de autor y garantizan a la revista el derecho de una Licencia Creative Commons Atribución / No Comercial / No Derivadas 4.0 Internacional (CC BY NC ND) que permite a otros compartir el trabajo con un reconocimiento de la autoría y uso no comercial. 2. Los autores pueden establecer por separado acuerdos adicionales para la distribución no exclusiva de la versión de la obra publicada en la revista (por ejemplo, situarlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro). Salvo indicación contraria, todos los contenidos de la edición electrónica se distribuyen bajo una licencia de uso y distribución “Creative Commons".
En la búsqueda de un material estructural, hemos realizado un ecoladrillo a base de desechos orgánicos, las cáscaras de cacahuetes añadiendo cemento, arena y agua. Para saber las prestaciones, realizamos distintos ensayos, como el de Charpy y el de conductividad eléctrica. Los resultados de los ensayos muestran cómo se consigue reducir notablemente el peso, aunque los resultados mecánicos no eran los esperados.
Arcilla segregada ¿Aislante térmico ecológico?
A partir de probetas rectangulares de arcilla, combinadas con corcho, paja, celulosa, mezcladas entre sí. Se busca saber cuáles son mejores como aislante térmico. Medimos la temperatura tras enfriar en el congelador al igual que tras calentar en el horno y después medimos su tenacidad a través del ensayo charpy. Los resultados mostraron que las probetas que contenían paja otorgaban mejor protección contra el frío, así como las que contienen todo, frente al calor. En el ensayo de Charpy el corcho apenas endurece el materialp y por tanto probetas de solo arcilla y corcho son las que rompen. En conclusión: la inclusión de paja aumenta la capacidad de aislante térmico y el corcho resulta ineficaz para aumentar la tenacidad.
Hemos elegido la plastilina como la base de nuestro material debido a su fácil utilización y obtención. Pensamos que podría ser útil en el ámbito electrónico, además de que teníamos experiencia con trabajos en electrónica. Los materiales que hemos utilizado han resultado tener un buen desempeño a pesar de ser materiales baratos y comunes, los cual nos ha sorprendido bastante. Aunque hemos tenido complicaciones en cuanto a la obtención de resultados, debido a que no tuvimos en cuenta la naturaleza del material, los datos obtenidos son satisfactorios. Creemos que nuestro material podría llegar a cumplir con la función deseada refinando la receta de elaboración.
Este proyecto trata del reciclado de la madera y el uso de harina con agua para la fabricación de ladrillos de construcción de bajo coste y unas propiedades mecánicas medias. El objetivo del desarrollo de este material consiste en fabricar una mezcla totalmente orgánica y ecológica que cumpla con algunos de los objetivos impuestos por la ONU para un correcto desarrollo sostenible. Los resultados obtenidos son bloques similares a los de construcción, debido al molde utilizado. Sin embargo, es una sustancia que puede adoptar formas variables, esta propiedad facilita su uso en distintos ámbitos, no solo en la construcción.
Este proyecto tiene como objetivo conseguir un fluido magneto-reológico que pueda tener aplicaciones como freno a través de un cambio en su coeficiente de rozamiento generado por una orientación en sus partículas mediante el uso de un imán. Para su elaboración hemos utilizado polvo de hierro y diferentes fluidos mezclados para formar una sustancia líquida con propiedades magnéticas en la que el polvo de hierro se encuentra en suspensión. Como ensayo hemos utilizado una rampa de frenado y con los resultados obtenidos hemos llegado a la conclusión de que con el uso de imanes más potentes se podrían alcanzar las características esperadas y necesarias para su uso como freno.
En esta investigación se ha estudiado como afecta la cantidad de viruta (serrín de madera blanca) en un bloque de arcilla. Para ello, se han hecho tres probetas, una con un 100% en volumen de arcilla, la segunda con un 75 % en volumen de arcilla y 25 % de viruta y la tercera con un 25% de arcilla y un 75% viruta. Se han evaluado la resistencia a compresión, la trabajabilidad y el peso de cada una de ellas en función de la cantidad de viruta. Tras realizar dicha investigación se ha comprobado que cuanta más cantidad de viruta se obtiene menos consistencia y esto afecta a la trabajabilidad ya que disminuye.
Estudio de las propiedades del papel reciclado
La gran mayoría de las cosas que tocamos a lo largo del día son de papel en cualquiera de sus formas: cajas de cereales, dinero, libros, tique de aparcamiento, pañuelos de papel y muchos objetos más. Esto significa que gastamos cantidades inmensas de papel cada año, lo cual implica un importante impacto en el medio ambiente. Por lo tanto, en este artículo se estudian formas alternativas de crear un papel reciclado con la idea de mejorar sus propiedades, además de que resulte beneficioso para el medio ambiente. De forma económica se experimentan distintos materiales reciclables para encontrar variables de fácil procesado. Más adelante se dan distintos usos y aplicaciones para cada composición al estudiar sus propiedades mecánicas y de absorción.
El bioplástico que hemos producido es atractivo por su barato coste de fabricación y la facilidad en su elaboración. El bioplástico se forma gracias a la reacción química de gelificación ente la glicerina y el almidón; la solidificación del material, por otro lado, es lento, ya que se necesita tiempo para adquirir una dureza mínima. Este enfriamiento no se puede realizar en medios agresivos por el agrietamiento que ocurre debido al rápido cambio de estado. Lo más importante de todo es su alta biodegradabilidad en cualquier medio.
Presentamos un material revolucionario que mezcla la elasticidad, con la capacidad de absorber impactos y la capacidad ignífuga de repeler el fuego. Es perfecto para todo tipo de usos, desde industriales hasta domésticos, ya que no es un material tóxico y es muy fácil de hacer y de manipular. Los miembros de este proyecto hemos encontrado numerosas utilidades, pero las que consideramos más importantes son en el recubrimiento de objetos, como puede ser una pieza de una máquina que sufre impactos diarios y durante la utilización se sobrecaliente, o sitios que deban estar protegidos del fuego, pues un recubrimiento de nuestro material en esta estructura vendrá perfecto para que el fuego no pueda entrar en dicha estructura.
Mejora de las propiedades de la resina mediante la adición de otros materiales
Este trabajo se basa en la mejora de propiedades mecánicas de la resina epoxi cuando se mezcla con otros materiales sencillos. En nuestro caso hemos usado arena y fibra de vidrio. Además, se buscará hacer una resina casera con el fin de ofrecer una variante más económica para la resina. Al final se pondrán los materiales a disposición de diferentes herramientas con las cuales se les realizarán diferentes pruebas.
En este proyecto aprenderemos cómo algo tan común como una piel de mandarina puede ayudarnos a fabricar suelas de zapato para reducir los costes y olores de estos productos. Haremos diferentes pruebas a nuestras probetas para ver la durabilidad y resistencia de nuestras suelas. Veremos también las ventajas e inconvenientes que tiene el añadir piel de mandarina secada y triturada. La estructura de las diferentes suelas también puede hacernos ver que la zona pegada al pie tiene diferentes propiedades a la que va tocando el suelo, acabaremos en las conclusiones.
Este experimento trata de comprobar cuál es el resultado de crear un bloque de resina epoxi reforzada con fibra de vidrio y fibra de aramida, así como estudiar qué propiedades se obtienen sometiendo, el resultado de la fabricación, a diversos ensayos y qué posibles aplicaciones podría tener en la industria.
Las goteras o filtraciones de agua son un inconveniente muy frecuente en muchos edificios. Además de ser un problema estético, causará humedades y filtraciones en viviendas, edificios urbanos, deportivos... Por ello hemos decidido crear un material que actúe a modo de revestimiento y que ofrezca una gran protección ante roturas. En este artículo expondremos una alternativa a bajo coste y ecológica. Hemos decidido basarnos en un material compuesto de cera de soja y silicona neutra. El objetivo final es obtener un material principalmente impermeable, con capacidad de adhesión a diferentes superficies.
El poliestireno fibrado es un material creado a partir de poliestireno disuelto en un disolvente, en este caso acetona. Hemos obtenido un material con importantes características como la adherencia a superficies o la facilidad de transporte de grandes cantidades de poliestireno. Por un lado, partir del ensayo de tracción, variando las capas de fibra de vidrio añadidas, concluimos que el límite elástico, la ductilidad y la tenacidad aumentan con el número de capas. Además, se obtuvo una mejoría del 25 % en el límite elástico, la resistencia de duplica y la tenacidad se triplica. Por otro lado, una vez calculada las densidades, se llegó a la conclusión de que es más barato acarrear con el proceso de la disolución del poliestireno y transportarlo así.
Hemos pretendido crear un material que sirva como pagamento a la vez de como aislante térmico, de esa manera hemos logrado crear un aislante de superficies que se expande y es económico. De esta manera utilizamos varios métodos para determinar la fiabilidad del material.
Estudio de las propiedades vidrio de azúcar respecto a su composición
El vidrio convencional tiene varias utilidades; sin embargo, en el mundo de la cinematografía a veces es necesario un vidrio de propiedades mecánicas bajas en comparación al habitual, para una grabación profesional que no ponga en riesgo la integridad de los actores, el falso vidrio es una de las alternativas favoritas entre los directores. Este estudio pretende facilitar a los directores y empresas la elección de las proporciones de material según la escena que se busque realizar teniendo en cuenta si es necesario una mayor resistencia a compresión o a impacto.
Ladrillos de “adobe” modificados con cartón
En este proyecto se propone el uso de ladrillos con base de adobe, sustituyendo la paja y los restos orgánicos de la mezcla por pulpa de cartón fina como refuerzo. De tal manera, que se podrían mantener las propiedades aislantes del ladrillo original, incluso pudiendo mejorarlas dado que el cartón también es un mal conductor del calor, y con la hipótesis de que el cartón aumentará sus propiedades mecánicas. Su aplicación principal sería en la construcción de casas de bajo precio con buen aislamiento térmico.
La granza es un polímero resultante de un proceso de reciclado de plásticos desechados, fácil de fabricar y con altas propiedades mecánicas, como la Dureza y el Límite elástico. Se puede utilizar para sustituir materiales convencionales que se utilizan para la decoración/uso diario, como pueden ser estanterías, cristaleras (si es de baja densidad) o incluso pupitres. Además, el proceso de conformado es más barato que el procesado de una estantería de madera. Asimismo, la granza es más económica que algunos tipos de madera, siendo este un buen sustituto de un material muy cotizado por la industria, hacienda así que se talen menos árboles en el proceso y ayudar al medio ambiente
Debido a la necesidad de nuevos materiales para nuevas aplicaciones, hemos desarrollado un nuevo material que aprovecha las propiedades mecánicas de algunos elementos residuales de carácter ordinario, para crear un material con propiedades mejoradas y posibles usos diversos
Plástico con refuerzo de hierro en polvo
Actualmente el plástico genera gran parte de la contaminación del medio ambiente, llegando a estar presente en la gran mayoría de las zonas de la Tierra. Por lo que hemos pensado una alternativa para darle más usos al plástico reciclado y así fomentar que a las industrias les sea conveniente recuperar y reutilizar residuos plásticos, principalmente de PET (Tereftalato de polietileno), HDPE (Polietileno de alta densidad) y PP (polipropileno), también se conseguiría darle una nueva utilidad a aquellos fragmentos de hierro que sean demasiado pequeños como para ser reutilizado en la industria pesada
En este artículo se va a explicar como a partir de bandejas de poliestireno se pueden fabricar posavasos mediante unos procesos que no llegan a ser químicos, aunque lo parecen. Estos consisten en eliminar el aire que lleva el poliestireno expandido en su interior para quedarnos con producto tipo slime, que al secar quedará con unas propiedades mecánicas bastante llamativas. Posteriormente se introducirán distintos tipos de refuerzos (fibras largas y cortas, y partículas) para fabricar un material compuesto. El objetivo es dar una segunda vida a las bandejas de poliestireno, ya que son extremadamente difíciles de reciclar.
En España, se generan anualmente unos 27 millones de residuos agrícolas, entre los cuales está la paja de trigo. Al estar vigente una ley que prohíbe la quema de residuos agrícolas, debido a que ésta produce elementos contaminantes, hemos pensado un uso que se le puede dar a estos residuos, el cual es elaborar un material con paja y matriz polimérica. Este material tendrá propiedades como dureza, flexión, absorción de humedad y densidad que son parecidos a las de ciertas maderas. Por ello, podemos decir que con este material se pueden encontrar alternativas a la madera.
El proyecto consiste en buscar una alternativa más ecológica a los plásticos que se encuentran en el mercado actual, y que cumplan con todas las propiedades de un plástico no biodegradable, para su uso cotidiano y cumpliendo con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS).
Hay ventajas ambientales al usar el bambú como material de construcción porque Estamos reemplazando el acero y el hormigón. Material renovable y sostenible, excelente fijador del carbono atmosférico, contribuye a reducir los residuos mitigando así el cambio climático y la contaminación. Este trabajo pretende desvelar las principales características, usos y habilidades generales del bambú. Sin embargo, este estudio se centró en la aptitud aplicación Práctica de Estructuras de Bambú Investigación y Análisis de Puentes Peatonales bambú.
Este proyecto busca encontrar una alternativa sostenible a los plásticos cotidianos de un solo uso que pueda mantener unas propiedades parecidas a estos a la par que ser ecológico y biodegradable a fin de ayudar al cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). Para lograrlo procederemos a la fabricación de un bioplástico utilizando materiales biodegradables y caseros, como puede ser en este caso el plátano, la maicena, y realizaremos diversos ensayos sobre él.
El curso pasado realizamos un mortero con propiedades bactericidas mediante un agregado de cobre en polvo, pero debido a la falta de tiempo y recursos, no pudimos comprobar en profundidad su funcionalidad como bactericida.
Aplicación de los bioplásticos a juguetes de construcción
El objetivo de este artículo es probar las propiedades del bioplástico basado en almidón y demostrar que es una alternativa válida a los plásticos convencionales derivados del petróleo, pero que además presenta ciertas características que los convierten en una alternativa mucho más respetuosa con el medioambiente. Para probar esto hemos decidido crear nuestro bioplástico casero y darle forma de juguete de bloque de construcción debido a la simple morfología y las tensiones a las que debe estar sometido. A su vez se le realizarán pruebas de tracción, plegado, comportamiento frente a temperaturas y por último solubilidad al material para comprobar si responde correctamente y es apto para la aplicación que queremos darle.
Hemos fabricado un material capaz de aislar térmicamente con ingredientes accesibles para todo el mundo, y que además sea fácilmente moldeable para poder lograr la forma necesaria. Según los resultados el material es capaz de aislar térmicamente.
El material creado es una matriz de base polimérica, sobre el cual se han hecho una serie de pruebas para ver su adaptabilidad al terreno de la construcción, utilizándolo a modo de aislante térmico. Su principal objetivo ha sido ser un aislante térmico de diferentes superficies, y se han realizado varias pruebas para ver su utilidad durante su tiempo de servicio. El desarrollo de este material se ha hecho a través de materiales de fácil obtención, con los que se buscaba obtener un material de calidad media, ecológico y duradero, que se pudiese aplicar en diferentes campos con facilidad. Esto lo hemos conseguido gracias a la utilización de polímeros.