Tendencias en el uso de la mecnica de materiales
Trends in the use of mechanics of materials
Tendncias na utilizao da mecnica dos materiais
Correspondencia: gcsosa@hotmail.com
Ciencias Tcnicas y Aplicadas
Artculo de Investigacin
* Recibido: 10 de mayo de 2024 *Aceptado: 20 de junio de 2024 * Publicado: 13 de julio de 2024
I. Doctora en Educacin, PhD Investigacin y Gestin en Educacin Superior, Magister en Sistemas Integrados de Gestin, Ingeniera Industrial con Conocimiento en Ingeniera, Industria y Construccin, Formacin de Formadores, Auditora Sistemas Integrados de Gestin, Calidad, Medio Ambiente y Seguridad Ocupacional, Dominio de Normas APA 7 e Investigadora de Artculos Cientficos, Libros de Pedagoga. Experto en Tcnicas de Parafraseo. Manejo de Mendeley, Turnitin, Excel y SPSS, Redaccin Cientfica y Procesamiento Estadstico de Datos. Docente a tiempo completo del Instituto Superior Tecnolgico Guayaquil, en la Carrera de Offset y Acabados, Desarrollo Software, Marketing, Docente de la Unidad Educativa Patria Ecuatoriana, Docente de la Universidad Estatal Pennsula de Santa Elena, en la Carrera de Ingeniera Industrial y Seguridad Industrial, Docente con experiencia ms de 24 en el Magisterio Ecuatoriano y 6 aos de Experiencia en la Educacin Superior, Produccin Intelectual de Artculos, Ha ocupado diversos cargos jerrquicos, Gerente en la empresa BIPOWER S.A., Gerente de la empresa RALPITSA S.A., actualmente Gerente de la compaa Helpservice S. A., Gestora Docente de Carrera Offset y Acabados, gestora de Acreditacin y Planificacin de la carrera Offset y Acabados, Creadora de la carrera Tecnolgica Superior Control de Incendios y Operaciones de Rescate del Instituto Tecnolgico Superior Guayaquil, Ecuador.
Resumen
El objetivo de ese artculo fue analizar las tendencias en el uso de la mecnica de materiales atendiendo a la importancia de la sostenibilidad. Para ello se realiz una revisin de fuentes bibliogrficas, artculos, revistas y con ello poder describir la temtica en estudio. Se emplearon buscadores como:google Academico, Scielo , publicados con menos de 5 aos y siendo seleccionados a travs de criterios de inclusin y exclusin mediante el mtodo PRISMA . En total se encontraron 10 artculos de los cuales se analizaron solo tres. Se encontr que desde siempre el hombre ha utilizado materias primas locales, adems de la realizacin de mecanismos de reciclado para alargar la vida til de algunos productos, los cuales se les garantiza que mantengan las normas tcnicas. Se concluye que el desarrollo de nuevos materiales para la construccin de equipos, infraestructura, entre otros son cada vez ms sostenibles se ha convertido en uno de los grandes retos incluidos en los Pactos internacionales a favor del medio ambiente.
Palabras clave: Mecnica; Materiales; Medio ambiente; Tendencias; Normas.
Abstract
The objective of this article was to analyze the trends in the use of materials mechanics taking into account the importance of sustainability. For this purpose, a review of bibliographic sources, articles, magazines was carried out in order to describe the topic under study. Search engines such as: Google Academico, Scielo were used, published less than 5 years ago and selected through inclusion and exclusion criteria using the PRISMA method. In total 10 articles were found, of which only three were analyzed. It was found that man has always used local raw materials, in addition to implementing recycling mechanisms to extend the useful life of some products, which are guaranteed to maintain technical standards. It is concluded that the development of new materials for the construction of equipment, infrastructure, among others, that are increasingly more sustainable has become one of the great challenges included in the International Pacts in favor of the environment.
Keywords: Mechanics; Materials; Environment; Trends; Rules.
Resumo
O objetivo deste artigo foi analisar as tendncias na utilizao da mecnica dos materiais tendo em conta a importncia da sustentabilidade. Para tal, foi realizada uma reviso de fontes bibliogrficas, artigos, revistas de forma a descrever o tema em estudo. Foram utilizados motores de busca como: Google Scholar, Scielo, publicados h menos de 5 anos e selecionados atravs de critrios de incluso e excluso atravs do mtodo PRISMA. No total foram encontrados 10 artigos, dos quais apenas trs foram analisados. Verificou-se que o homem sempre utilizou matrias-primas locais, para alm de implementar mecanismos de reciclagem para prolongar a vida til de alguns produtos, que garantem a manuteno dos padres tcnicos. Conclui-se que o desenvolvimento de novos materiais para a construo de equipamentos, infraestruturas, entre outros, cada vez mais sustentveis tem-se tornado um dos grandes desafios includos nos Pactos Internacionais em prol do ambiente.
Palavras-chave: Mecnica; Materiais; Ambiente; Tendncias; Regras.
Introduccin
La globalizacin, el cambio climtico, la transicin hacia energas renovables y la alta demanda que existe en todos los sectores por tener aplicaciones de menor peso, manteniendo o mejorando propiedades mecnicas, son punto de partida para pronosticar un mercado promisorio para los materiales compuestos.
En tal sentido se tiene que en los ltimos aos han existido regulaciones gubernamentales ms exigentes y una conciencia ciudadana ms sensibilizada invitaban a los fabricantes a asumir su responsabilidad social en la lucha contra la contaminacin generada por los envases, tanto en el proceso de produccin como al final de su vida til. Entre las tendencias ms comunes se encuentran: la utilizacin de materiales reciclados, reciclables, reutilizables y biodegradables/comportables; la reduccin del uso de materias primas fsiles; o los diseos adaptados al producto para evitar el exceso de embalaje y, por tanto, minimizar la generacin de residuos(Ubscode, 2019). Un aspecto fundamental encontrado ha hecho referencia a que, con el paso del tiempo, estas tendencias han ido avanzando hacia el abandono progresivo de estos materiales en detrimento de otros ms novedosos debido a diversos factores.
En tal sentido, la sostenibilidad ha sido uno de los factores ms destacados para modificar la forma como el mundo ser construido, este es factor de gran importancia en todo tipo de empresas en la actualidad, y en la construccin no poda ser menos. Este tipo de recursos ya se han venido utilizando en los ltimos aos, pero se espera que, en los prximos aos experimente un cambio exponencial(TRSD, 2019).
Algunos de los cambios se relacionan con los materiales de construccin sostenibles los cuales se caracterizan por el bajo impacto medioambiental que causan, permitiendo una reduccin de la cantidad de energa empleada en la produccin y distribucin, tanto de mano de obra como en el uso de vehculos industriales, como puede ser el camin gra o las furgonetas, por ltimo, ofrecen la posibilidad de ser reciclables y biodegradables.
Adems de lo anterior, se ha venido hablando de los materiales inteligentes, conocidos por la capacidad de cambiar sus propiedades en funcin de diferentes estmulos. Sus funciones son tan variadas que pueden ir desde el aislamiento, ya sea trmico o acstico, a la seguridad o a la capacidad de cambiar la transparencia de las ventanas para regular la cantidad de luz ptima que debe entrar en un edificio. Algunos ejemplos que se pueden encontrar en este apartado, son los vidrios, los paneles de pared y los aislantes trmicos inteligentes o los materiales de construccin que cambian de forma(ACM, 2023).
Adems de todo lo anterior, se ha venido generando la posibilidad de emplear materiales denominados transparentes. Ello se debe a los constantes avances tecnolgicos que existen y que van a permitir la elaboracin de este tipo de productos con un nivel de resistencia y durabilidad ms elevada que aquellos que han diseados anteriormente. Los edificios a los que se dirigirn sern a aquellos que cuenten con una gran luminosidad y que sean grandes y espaciosos, ya que su principal virtud ser la de conseguir concentrar la mayor cantidad de luz natural posible, reduciendo en su mxima medida la luz artificial.
Los materiales transparentes ms comunes son el vidrio, el cual ha sido el ms utilizado histricamente, el policarbonato, que est diseado para la construccin de techos y paredes en invernaderos o edificios con gran nivel de exposicin solar, el acrlico, que se manifiesta principalmente en los elementos de los centros comerciales y residenciales, el Etileno TetraFluoroEtileno, enfocado a los centros deportivos y la resina.
Metodologa
En este apartado se describe la ruta metodolgica que permitir alcanzar el objetivo, para lo cual se desarroll un estudio de tipo bibliogrfico documental debido a que se trata de una revisin sistemtica sobre el tema de las tendencias en el uso de materiales. Se realiz la bsqueda de la informacin a travs de bases de datos que estn relacionadas con el tema de investigacin en donde se busc estudios que aportaran datos necesarios para la recopilacin de informacin;
Criterios de inclusin:
Con el fin conseguir homogeneidad posible, se han establecido una serie de criterios de inclusin y exclusin.
Estudios publicados dentro de los ltimos 5 aos.
Estudios publicados en los idiomas espaol e ingls.
Estudios que incluyan trminos como materiales, mecnica de los materiales
Criterios de exclusin:
Artculos que no contengan conceptos de mecnica, y materiales
Artculos duplicados.
Fuentes de informacin y estrategia de bsqueda
La metodologa empleada para la realizacin de esta revisin bibliogrfica consisti en una bsqueda exhaustiva en las siguientes bases de datos Google Acadmico, Scielo. Se llev a cabo mediante el uso del operador boleano AND combinando las palabras clave y sinnimos materiales mecnica,
La bsqueda, adems, se desarroll con la aplicacin de varios filtros como la fecha de publicacin dentro de los ltimos 5 aos a la fecha de la realizacin del artculo, acceso de forma gratuita al abstract y texto completo de los artculos que sean seleccionados bajo las premisas del mtodo PRISMA para el anlisis de los resultados con respecto a la temtica en estudio.
Proceso de seleccin de los estudios y extraccin de los datos
La seleccin de los estudios se realiz en dos fases una primera de lectura de (ttulo/resumen). Trabaj la autora de forma independiente durante cada fase de revisin para evaluar la elegibilidad del estudio y la segunda fase la bsqueda de informacin en el texto completo para buscar la existencia de informacin faltante. En todos los procesos se emple la revisin individual de la autora.
En total se encontraron 10 artculos de investigacin, utilizando el mtodo de PRISMA se logr discernir algunos artculos las cuales se excluyeron 4 artculos por ser duplicados, se excluy 01 analizando cada artculo de investigacin por ttulo y resumen, adems de atendiendo a los criterios de exclusin: se elimin un estudio al ser revisado el texto completo.
Resultados y discusin
Autor |
Ttulo |
Principales hallazgos |
(Spengler. & Ratto,, 2020.) |
Arqueometra de materiales constructivos en tierra de la aldea de Palo Blanco (Catamarca, Argentina) |
El anlisis arqueomtrico detallado de los MCT permiti contribuir a la caracterizacin integral de los materiales y tcnicas constructivas empleadas en la APB. Fue posible, por un lado, determinar la composicin de las materias primas utilizadas y, por otro, identificar algunas decisiones tecnolgicas particulares involucradas en la preparacin de las mezclas. En primer lugar, es posible afirmar que para la confeccin de las tapias de la APB se recurri al uso de materias primas locales, que muestran gran homogeneidad en su preparacin. estudios sobre la arquitectura arqueolgica, la mayora de ellos se ha centrado en las construcciones en piedra en detrimento de las evidencias constructivas con tierra cruda y elementos vegetales |
(Carpio, Freire, & Garca, 2021) |
Comportamiento de las propiedades mecnicas de material reciclado de mezcla asfltica con aceite de motor |
Mediante ensayos de laboratorio se determinaron las propiedades fsicas y qumicas de las mezclas asflticas recicladas y con relacin al aceite de motor reciclado se identific el grado de viscosidad. Para el diseo de la mezcla reciclada de asfalto y aceite de motor, se realizaron 4 dosificaciones con el 0%, 0.50%, 1.00% y el 1.50% de incorporacin de aceite de motor reciclado, despus de haber sido ensayadas con el mtodo de Marshall se concluye que la mezcla ptima es de 0.42% aceite de motor reciclado, 4.58% asfalto resultante (3.50% asfalto virgen +1.08% asfalto reciclado), 95% mezcla asfltica reciclada, Estabilidad 2304 lbs y Flujo 8.68; por lo cual, las propiedades mecnicas de material reciclado de mezcla asfltica con aceite de motor estudiados cumplen con lo establecido en la norma tcnica MOP-001-F-2002 de especificaciones generales para la construccin de caminos y puentes de Ecuador, permitiendo su uso en vas secundarias o caminos vecinales. |
(FERRNDEZ, J., ZARAGOZA, & ZIGA-, 2023) |
Utilizacin de material compuesto de escayola para la elaboracin de productos prefabricados sostenibles: estudio de su proceso de fabricacin, propiedades y cadena de suministro |
Actualmente, el sector de la edificacin se encuentra inmerso en un proceso de cambio como consecuencia de las preocupaciones que despierta la sostenibilidad de la industria constructora. Por este motivo, la aplicacin de criterios de economa circular que apuesten por el desarrollo de nuevos materiales de construccin ms sostenibles se ha convertido en uno de los grandes retos incluidos en el Pacto Verde Europeo. En esta investigacin, se ha realizado la caracterizacin fsica y mecnica de un novedoso material compuesto de escayola con incorporacin de partculas granulares de caucho reciclado y fibras de residuos de lana de vidrio. |
Resultados y discusin
Al observar los resultado se tiene que los materiales biodegradables han sido los ms utilizados para diferentes usos, tal es el caso de la investigacin realizada por (Spengler. & Ratto,, 2020.) la cual es una evidencia de el origen de algunos materiales para la construccin y confeccin de las tapias, para lo cual se recurri al uso de materias primas locales, que muestran gran homogeneidad en su preparacin. Este tipo de material se ha determinado que en base a las necesidades de estas comunidades se convirti inicialmente en un recurso idneo demostrando que el hombre comenz a mezclar materiales en base a lo que el mismo medio les ofreca.
Ha venido siendo tendencia particularmente se evidencia en la investigacin realizada por (Carpio, Freire, & Garca, 2021) las mezclas asflticas recicladas con aceite de motor cumplen con lo establecido en la norma tcnica MOP-001-F-2002 de especificaciones generales para la construccin de caminos y puentes de Ecuador, permitiendo su uso en vas secundarias o caminos vecinales
Por otra parte, segn lo indicado por (Fernndez, J., Zaragoza, & Ziga-, 2023) actualmente, el sector de la edificacin se encuentra inmerso en un proceso de cambio como consecuencia de las preocupaciones que despierta la sostenibilidad de la industria constructora Este mismo autor ha sealado que desarrollo de nuevos materiales de construccin ms sostenibles se ha convertido en uno de los grandes retos incluidos en el Pacto Verde Europeo.
Desde estas ideas se comprende que desde siempre se ha buscado la disminucin del uso de materias primas fsiles; o los diseos adaptados al producto para evitar la desproporcin de embalaje y, por tanto, minimizar la generacin de residuos (Ubscode, 2019). Un aspecto fundamental encontrado ha hecho referencia a que, con el paso del tiempo, estas tendencias han ido avanzando hacia el abandono progresivo de estos materiales en detrimento de otros ms novedosos.
Conclusiones
Para un sustentable progreso, los pases tienden a desarrollarse econmica y tecnolgicamente, por lo que se ven obligados a innovar e investigar nuevas tecnologas. Las mismas que permitan a los usuarios beneficiarse de un adecuado y fcil funcionamiento en las diversas mquinas y estructuras, de cuya planificacin, diseo y construccin, se ocupa el ingeniero mecnico en su actividad prctica.
Los nuevos materiales estn cambiando la forma de construir estructuras y maquinarias, incluso ofrecer servicios. En los ltimos aos, se estn creando materiales sintticos innovadores, materiales de construccin ms ligeros, resistentes y respetuosos con el medio ambiente que los materiales tradicionales. Estos avances hacen que la construccin sea ms fcil, eficiente y respetuosa con el medio ambiente.
La tendencia es la elaboracin y construccin con materiales sostenibles, a travs de los cuales los fabricantes pueden reducir drsticamente su huella de carbono, evitar sustancias qumicas potencialmente nocivas y reducir su dependencia de los productos derivados del petrleo. Ejemplo de ello es la utilizacin de envases con materiales biodegradables y de fcil descomposicin como el bamb o fibras y textiles tnt, entre otras. El uso de esta clase de materiales cobra ms importancia en los ltimos aos, debido a la urgente necesidad de minimizar nuestro impacto medioambiental.
Referencias
1. ACM. (12 de 12 de 2023). endencias en materiales de construccin en el 2024. Obtenido de https://acmateriales.com/tendencias-en-materiales-de-construccion-en-el-2024/
2. Barba, D., & Morales, A. (2019). Cooperativismo y desarrollo sostenible en el Ecuador. Ciencia Digital,, . 3(3.2), 150-171. https://doi.org/10.33262/cienciadigital.v3i3.2.725.
3. Carpio, S., Freire, R., & Garca, J. (2021). Comportamiento de las propiedades mecnicas de material reciclado de mezcla asfltica con aceite de motor. Polo del Conocimiento: Revista cientfico-profesional,, 6(10), 25.
4. FERRNDEZ, D., J., D., ZARAGOZA, A., & ZIGA-, J. (2023). USE OF COMPOSITE PLASTER MATERIAL FOR THE DEVELOPMENT OF SUSTAINABLE PREFABRICATED: STUDY OF ITS MANUFACTURING PROCESS, PROPERTIES AND SUPPLY CHAIN. D. tECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCIN , http://184.168.116.25/index.php/DYNA/article/view/164/136.
5. Spengler., G., & R. N. (2020.). Arqueometra de materiales constructivos en tierra de la aldea de Palo Blanco (Catamarca, Argentina). Intersecciones en antropologa. Epub , https://dx.doi.org/10.37176/iea.21.2.2 21(2), 173-186.
6. TRSD. (10 de 07 de 2019). Evolucin y tendencias de los materiales empleados en impresin 3D. Obtenido de TURS: https://impresiontresde.com/materiales-fabricacion-nuevas-tendencias/
7. Ubscode. (2019). Tendencias en el uso de materiales en el sector del packaging. unibarcode sistem, https://www.ubscode.com.mx/es-mx/news/88/trends-in-the-use-of-materials-in-the-packaging-sector.
2024 por el autor. Este artculo es de acceso abierto y distribuido segn los trminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribucin-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)
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