Los materiales avanzados son, por lo general, sistemas compuestos por diversos materiales que varían en su naturaleza, características, forma y dimensiones; se sustentan en su ensamblaje (forma de combinarse) y la sinergia que se logra entre sus componentes para su transformación en productos con propiedades específicas.
Estos materiales se caracterizan por mostrar propiedades térmicas, eléctricas, ópticas y mecánicas (resistencia, dureza, tenacidad, etc.) superiores, en relación con los materiales convencionales. También pueden mostrar propiedades únicas no vistas en otros materiales.
Durante los últimos años, la obtención de materiales avanzados se ha convertido en un área de importante interés científico y tecnológico para el diseño y manufactura de productos innovadores destinados a diferentes ámbitos industriales. En su mayoría, se encuentran conformados por la combinación de varios materiales, como polímeros, metales, cerámicos y una gran diversidad de compuestos inorgánicos. Un ejemplo clásico de material avanzado es el silicio dopado con fósforo o boro [1], que se usa para la fabricación de semiconductores tipo n y p en la tecnología digital, celdas solares, etc.
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El empleo de cargas o reforzantes de tamaño nanométrico, como las nanoarcillas, nanopartículas metálicas y nanopartículas de carbón (fullereno, nanotubos, grafeno, etc.), ha incrementado la posibilidad de obtener nuevos materiales avanzados con propiedades únicas y potencial aplicación en sectores como salud, energía, alimentario, electrónico, automotriz, aeroespacial, aeronáutico, robótica, entre otros.
Los materiales avanzados no sólo han sido resultado de trabajos de investigación y desarrollo en laboratorio, muchos de éstos también se encuentran disponibles en la naturaleza; un ejemplo en particular es el grafito mineral, el cual consiste en el apilamiento de capas o redes de carbono de espesor nanométrico y que, desde tiempos remotos, se ha utilizado en una gran variedad de aplicaciones. Cabe mencionar que el grafito es uno de los lubricantes sólidos más utilizados en la industria.
