Traduccio de Articulo Ciencias Materiales

7/24/2019 Traduccio de Articulo Ciencias Materiales

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Los avances en la investigacin y desarrollo de materiales durante ellos ltimos tiempos ha sido fenomenal. El artculo tiene como objetivo

presentando una perspectiva sobre las tendencias notables en elsiguientes aspectos: (a) ue se e!tienden los lmites de la capacidad demateriales seleccionados estructurales y funcionales" (b) recurrir a

composiciones multicomponentes" (c) la e!plotacin de los beneficios dea escala fina microestructura y (d) emplear e!trematemperatura" presin y velocidad de deformacin para el procesamiento demateriales.La evolucin reciente de la energa eficiente procesamiento de materialesy materiales de ingeniera computacional integrado (#$%E)&ambi'n se han descrito.irecciones$entro #nternacional de #nvestigacin van*ada para la metalurgia de polvo y

+ueva%ateriales (,$#)" - /alapur" 0yderabad 122221" #ndiaireccin del autor: ,ama ,ao" -. ( [email protected])

$urrent pinion in $hemical Engineering 3245" 6: 46748Esta opinin viene de un nmero tem9tico sobre #ngeniera de materialesEditado por &hein yu y ;ai har-ara una descripcin completa ver el problemay la Editorial

isponible en lnea 3? de septiembre 32463344766@? A B 7 ver la materia frente" C 3246 Elsevier Ltd. &odos los derechosreservada.

http:AAd!.doi.orgA42.424DAj.coche.3246.2?.243#ntroduccin$iencia de los materiales fue reconocido por primera ve* como una disciplina en finales de 4@12 en la


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materiales F 4G La sala celebrado en la parte inferior Ieynman

disertar participacin en todo el mundo estimulado en la investigacinbasado en conceptos nano. ;ean7%arie Lehn propusola habitacin en la tesis de la parte superior" lo ue dio lugar a la sntesis demateriales

y el procesamiento a trav's de la umica supramolecular ue implicano covalente unin inter7molecular. El otro granfundacin de la ciencia de materiales se basa en la fsica"con el desarrollo de la teora de los electrones de los slidos. =ub7consecuencia" la teora de la funcin de densidad (I&) F 5

G $on7contribuido de varias maneras para la comprensin de lacomportamiento del material. En los ltimos aJos" un importante impulsodesde las ciencias biolgicas ha conducido a la r9pida evolucinen 9reas de biomateriales" biomim'tica o bio7inspiradomateriales y bioli!iviacin F 6G.

La gran marcha de la ciencia de materiales se manifiesta en lam9s de 422 premios +obel otorgados por su trabajo pionero endiversos aspectos del campo. La lista representativa delogros reconocidos por los premios +obel en los ltimosveces incluye: (i) los nuevos materiales superconductores cer9micos:(4@?8)" los fullerenos (4@@D)" polmeros conductores (3222)"heteroestructuras de semiconductores (3222)" de fibra ptica lderescin para la comunicacin ptica y el sensor $$ (322@)"

grafeno (3242) y los cuasicristales (3244)K (#i) materiales7fenmenos relacionados: /ose7Einstein (3224) ymagneto7resistencia gigante (3228)K (#ii) la teora de los materiales:la fsica de los cristales luidos y polmeros (4@@4) y densidadla teora funcional (4@@?)K y (iv) las t'cnicas para caracteri*ari*e materiales: microscopa electrnica de barrido de tnel ymicroscopa electrnica de transmisin (4@?D)" alta resolucinresonancia magn'tica nuclear (4@@4)" difraccin de neutrones(4@@5)" la espectroscopia de femtosegundos (4@@@) y el l9ser basadoespectroscopia de precisin (3221). $laramente" el pedestal sobre el

ue el campo de los materiales se al*a majestuosamente en el aire essostenido por dos pilares: uno ue representa e!perimentalt'cnicas para la caracteri*acin completa de materialy la segunda se centra en la teora anclado por un discoenfoue cientfico. La tercera pata del trpode materiales"aunue no se refleja en los premios +obel" pero emergentecomo una herramienta importante" se basa en t'cnicas computacionales
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ue implica predicciones.&endencias en el avance de los materialesLa e!tensin de los lmites de la capacidad de estructural y funcionalmateriales cionales" ue hacen a mano composiciones de mltiples componentes"asegurando microestructura a escala fina" y empleando

temperatura y presin e!trema son las tendencias recientes enmateriales y su procesamiento.La e!tensin de los lmites de la capacidad de los materialesEl aumento de la fuer*a" la rigide* de los polmeros de ingeniera yresistencia de la fractura de la cer9mica de alta resistencia" as comocombinacin nica de propiedades de los materiales compuestos yhbridos de estos materiales b9sicos" se ha logradoF 7G. La tendencia continu en fortale7 mejorar

combinacin resistencia A ductilidad ha sido notableen chapas de acero de alta resistencia F 8G -ara aplicacin automotri*

cationes y aceros bainticos alto rendimiento F 9G para los carriles.

isponible en lnea en .sciencedirect.com=cienceirect.sciencedirect.com$urrent pinion in $hemical Engineering 3245" 6: 46748

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$orning se reuni la demanda reali*ada por =teve ;obs por sui-hone y i-ads con el cristal orilla con una mayorla fuer*a y la resistencia al daJo (%. -an*arino (3243)K


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+anocompuestos +dIe/ imanes duros se han hechoF 14G. umento significativo de la densidad de grabacin magn'tica para

la asombrosa cifra de 426b A in

3se ha logrado con laadvenimiento de la grabacin magn'tica asistida por calor (0%,)tecnologas(


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vidrio met9lico componente de fuer*a7resistenciacombinacin superiores a los obtenidos en estructuralaceros se ha hecho F 16G. Entre otros multi7componente

aleaciones ue han atrado recientemente la atencin son la gomade metal de ;apn y de alta entropa aleaciones de &ai9n.

El metal de las encas es una aleacin de beta7titanio ue e!hibe altaresistencia y comportamiento el9stico7pl9stico con significativacepa F 17G. Las aleaciones de alta entropa son materiales diseJados

sobre la base de la relacin atmica casi igual y alta entropa deme*clar F 18G.

/eneficios de la microestructura a escala finaLa solidificacin" la precipitacin" la precipitacin7recristali*acininteraccin cin" y pro7 controlado termo7mec9nica

procesamiento (&%$-) han sido diseJados para obtener m9s fina

micro7estructuras (4@) en los materiales a granel: por ejemplonano7precipitacinendurecimiento(=andvi>7+anoIle!:3"222 %-a) F 20G" La incorporacin de amorfo y A o

granos de nano7tamaJo en Ie7/ vidrios met9licos mayor(5222 %-a) F 21

G y en aceros duros nano sper(D322 %-a) (,esumen de datos t'cnicos (322@)K


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tarifa para el procesamiento de materiales+aturale*a procesa materiales a altas presiones y temperaturaturas para formar minerales con mltiples componentes ycar9cter multi7fase F 19G. El diamante es un resultado de pre

precipitacin de carbono en esta forma estructural de $

3rocas ricas en magnesio saturado a 12 >bar y 4822 se encuentran a profundidades de D22 >ilometros F 19G.


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mejorar el uso de la energa" lo ue lleva a un r9pido agotamiento derecursos energ'ticos vitales. esarrollo de eco7friendlymateriales de minimi*ar el uso de energa delineala manera de afrontar estos retos F 28G. La reduccin de la

nmero de etapas de procesamiento" as como el peso del producto"

minimi*ando el calor y las p'rdidas el'ctricas durante el uso yreciclaje de todos se est9n e!plorando. -or ejemplo" l primariaimplica la produccin de energa de 45@ %; A >g y 42 >g $3emisin por >g: estos valores se reducen considerablemente"46 %; de energa y de 2"@ >g de $3

por >g" para reciclado ly beneficios similares de reciclaje se informan en caso deacero F 29G. $on la produccin de acero bruto mundial anual en

cuentas de m9s de 4"1 mil millones de toneladas" de hierro y de la industria delacero para1M del consumo energ'tico mundial y m9s del 6M de la$ del mundo3de emisiones. &ecnologas de procesamiento avan*adastal alto horno como reciclado de gas superior (&,7/I) con$olorado3

captura y almacenamiento ($$=) se desarrollaron parareducir el $3emisin F 30G. El uso de energas renovables

ser9 el consumo de energa tambi'n es menor F 30G. En lo ue respecta a la

alternativa de bajo costo y la eficiencia de conversin de alta potencia"c'lulas solares sensibili*adas de colorante han atrado atencin significativacin desde el grupo del rat*el desarrollado una c'lula solar basadaen nanocristales de !ido de titanio mesoporoso F 31G. Energa avan*ada

tecnologas de procesamiento de materiales eficientes como aditivo

topologa de fabricacin optimi*ado se han convertido en disponiblescapa* para la fabricacin de estructuras jer9ruicas ue implicandiseJo de la pie*a de propiedades multifuncionales ue empleanEnfoue #$%E (;% %cNuade" OEficiencia energ'tica:%ateriales y procesos de manufactura P(3246)K


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implantes biom'dicos F 32G.


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a nivel mundial para hacer frente a las preocupaciones consiguientes a lapercepcinel cambio clim9tico. %ientras ue la eficiencia energ'tica de los materiales

procesamiento est9 recibiendo cada ve* m9s atencin" hayserias preocupaciones ue surgen debido a la distribucin desigual de

materiales del mundo de los recursos de energa" como raratierras y los necesarios para la energa fotovoltaica. El modernodispositivos de comunicacin e inform9ticos se construyen alrededornumerosos elementos" aunue en peueJas cantidades. Rarios deestos materiales est9n siendo considerados como crticos F 34G ue reuie7

ing aumentada e!ploracin y nueva internacionalpolticas aceptadas.%ateriales computacionales integradosingeniera (#$%E)iagramas de fase de aleacin son fundamentales para la comprensin demateriales. %ientras ue el ?27@2M de la posible aleacin met9lica /#+,#diagramas se han determinado" slo el 1742M de los posiblesdiagramas ternarios est9n disponibles. El nmero de uatern7diagramas ary es an menos y mnimo para multicomponentecer9micas cristalinas nentes" as como el emergentesistemas polim'ricos. =e logr un progreso significativoa trav's del trabajo e!perimental guiado por ibbs libre gagas y regla de las fases" pero el enfoue e!perimental tienedemostrado poco pr9ctico en el caso de la fase superior orden

diagramas. $9lculo pionero de aufman de faseiagramas m'todo ($L-0) proporcionaron la moment9neatum para ir hacia adelante" pero fundamental para su '!ito son las bases de datosde las propiedades termofsicas y termoumicos" comoas como los datos cuantitativos sobre difusividades. $uando com7combinado con otros modelos predictivos $L-0enfoue puede ayudar a acelerar el diseJo de aleacin y en desarrollocin: por ejemplo" el & superaleacin 3D3 con '!itodesarrollado por E" EE.


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micras hasta el nivel electrnico F 38G. =iguiente

el '!ito del primer material diseJado computacionalmenteIerrium =16 como el aterri*aje de acero marcha en 3242" ha habido

un creciente 'nfasis en m'todos computacionales para reali*ableing mejoradas propiedades del material y el rendimiento F 37

G.El presidente de Estados


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%e siento en deuda con el r. ;oydip ;oardar de ,$# para m asistir conreferencias y para constantemente interactuando conmigo. grade*co al r. nil. =achdev de % (# S )" Qarren" y el profesor , %isra deant ;oshi" ddl. irector de ,$# por su apoyo.,eferencias y lecturas recomendadasLos artculos de especial inter's" publicados dentro del periodo de revisin"se han destacado como:de especial inter'sun inter's e!cepcional4.$ahn ,Q: &ransicin de la metalurgia de la ciencia de materiales.En$iencia de los %ateriales e #ngeniera =u nucleacin y crecimiento" primeroed .. Editado por %clean %. Londres" ,eino el &: teora funcional de la densidad de los materialesciencia.Qiley #nterdiscipl.,ev. $omput.%ol.=ci.3246" 6: 56?755?.Este artculo es una revisin reciente de los temas en ciencia de los materialesue I&aborda con '!ito: materiales funcionales" as como aleaciones estructuralesse discuten.D.$hen -H" %cittric> ;" %eyers %: Los materiales biolgicos:

adaptaciones funcionales y diseJos bioinspiradas.-rog.%ater.=ci.3243" 18: [email protected] %" =hercliff 0" $ebon : #ngeniera de %ateriales" $iencia"-rocesamiento y diseJo.,eino " =peer ;" emoor E" ibbs -;: ,ecientes
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desarrollos en aceros avan*ados de alta resistencia para la hojaaplicaciones de automocin: una visin general.;E=&E$0 3243" 41: 4743.@./hadeshia 00: +anoestructurados bainita.-roc.,oy.=oc.La3242" 5DD: 674?.

42. Mahajan S: El papel de la ciencia de los materiales en la microelectrnica:pasado" presente y futuro.-rog.%ater.=ci.3225" 5@: 5?8712@.. 44 Browne J: siete elementos que han cambiado el mundo.Londres,

,eino o R#" $olombo L" ellert -," =chab %"

im : i ;" oyal " Li N: ltasuperconductividad actual en IE=E

2.1&e2.1conductores recubiertasa 62&. +at. $ommun. 3246" 5: 4658.En este trabajo se reporta un avance con el desarrollo de una base de hierro7superconductor capa* de llevar a densidades de corriente e!cepcionalmente altos

bajo altos campos magn'ticos" ue de este modo rompe las barreras encontradascon los superconductores de baja temperatura.4D. Demetriou MD, Launey ME, Garrett G, Schramm JP, Hofmann DC,

;ohnson QL" ,itchie ,:


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4@. Balasubramanian K, Rama Rao P: En las tendencias de las extremidades en

avances de materiales.Ierroel'ctricos 3225" 621: 4741.32. Irander CJ, Berglund G: Sandvik Nanoflex - diseado para

m9!imo rendimiento.#ng.eporte 322D" D: 446744?.34.=uryanarayana $" #noue : vidrios met9licos a granel a base de hierro.#nt.%ater.,ev. 3246" 1?: 46474DD.=e trata de una revisin e!haustiva de los vidrios met9licos a granel en general ydemetglasses a base de hierro relativamente recientes" en particular.. 33 Misra RDK, Nayak S, MalS, Shah J, Somani MC, Karjalainen LP:

%icroestructura y deformacin comportamiento de fase de reversininducida nanograined A ultrafinas de grano (+ A


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$hoice.,eino


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Traduccio de Articulo Ciencias Materiales

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