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Research & Reviews: Journal of Material Sciences (e-ISSN: 2321-6212, p-ISSN: 2347-2278) es una revista internacional que publica trimestralmente (versión electrónica e impresa) sobre el aspecto de las ciencias de los materiales para una lectura científica y pública eficaz. vista con el objetivo de llegar a los investigadores de todo el mundo. |
| Las Ciencias de los Materiales son una ciencia integradora, multifacética, colaborativa y multidisciplinaria que se ocupa del estudio de nuevos diseños y materiales. También se le conoce como ingeniería de materiales. Los materiales son de varios tipos, como cerámica, metales, compuestos, plásticos y semiconductores. La nanotecnología es una rama más nueva de la ciencia de los materiales. La historia de los materiales se remonta a la Edad de Piedra, la Edad del Cobre, la Edad del Bronce y la Edad del Hierro. |
| El principal objetivo de las Ciencias de los Materiales es diseñar nuevos materiales que puedan dar un rendimiento o una función deseada. |
El manuscrito sería considerado bajo las ramas específicas de Ciencias de los Materiales.
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| Esta es una revista de acceso abierto donde se pueden encontrar investigaciones científicas en forma de artículos de investigación, artículos de revisión, informes de casos, números especiales y comunicaciones breves donde se somete a una serie de pasos para lograr una investigación científica estándar y única. |
| La Revista de Ciencias de los Materiales se publica trimestralmente (versión electrónica e impresa) y centra principalmente sus artículos de investigación en las áreas de las ciencias de los materiales y su ingeniería relacionada. Invitamos a investigadores, académicos y científicos de todo el mundo a compartir sus investigaciones para el conocimiento global y el beneficio de la comunidad científica en una plataforma de acceso abierto para todos. |
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La ingeniería eléctrica es una disciplina de la ingeniería que se ocupa del estudio, diseño y aplicación de equipos, dispositivos y sistemas que utilizan electricidad, electrónica y electromagnetismo. Actualmente, la ingeniería eléctrica se divide en una amplia gama de campos diferentes, que incluyen ingeniería informática, ingeniería de sistemas, ingeniería energética, telecomunicaciones, ingeniería de radiofrecuencia, procesamiento de señales, instrumentación, células fotovoltaicas, electrónica y óptica y fotónica. Muchas de estas disciplinas se superponen con otras ramas de la ingeniería, abarcando una gran cantidad de especializaciones que incluyen ingeniería de hardware, electrónica de potencia, electromagnetismo y ondas, ingeniería de microondas, nanotecnología, electroquímica, energías renovables, mecatrónica/control y ciencia de materiales eléctricos.
Electrodinámica, estudio de fenómenos asociados con cuerpos cargados en movimiento y campos eléctricos y magnéticos variables (ver carga; electricidad); Dado que una carga en movimiento produce un campo magnético, la electrodinámica se ocupa de efectos como el magnetismo, la radiación electromagnética y la inducción electromagnética, incluidas aplicaciones prácticas como el generador eléctrico y el motor eléctrico. Este área de la electrodinámica, a menudo conocida como electrodinámica clásica, fue explicada sistemáticamente por primera vez por el físico James Clerk Maxwell. Las ecuaciones de Maxwell, un conjunto de ecuaciones diferenciales, describen los fenómenos de esta área con gran generalidad. Un desarrollo más reciente es la electrodinámica cuántica, que fue formulada para explicar la interacción de la radiación electromagnética con la materia, a la que se aplican las leyes de la teoría cuántica. Cuando las velocidades de las partículas cargadas bajo consideración se vuelven comparables con la velocidad de la luz, se deben hacer correcciones que involucran la teoría de la relatividad; Esta rama de la teoría se llama electrodinámica relativista. Se aplica a fenómenos relacionados con aceleradores de partículas y con tubos de electrones que están sujetos a altos voltajes y transportan fuertes corrientes.
La termodinámica es una rama de la física que se ocupa del calor, el trabajo y la temperatura, y su relación con la energía, la entropía y las propiedades físicas de la materia y la radiación. La termodinámica se puede utilizar para indicar las propiedades de diferentes materiales. El comportamiento de estas cantidades se rige por las cuatro leyes de la termodinámica que transmiten una descripción cuantitativa utilizando cantidades físicas macroscópicas mensurables, pero pueden explicarse en términos de constituyentes microscópicos mediante la mecánica estadística. La termodinámica se aplica a una amplia variedad de temas de la ciencia y la ingeniería, especialmente la química física, la bioquímica, la ingeniería química y la ingeniería mecánica, pero también en otros campos complejos como la meteorología.
Un campo magnético es un campo vectorial que describe la influencia magnética sobre cargas eléctricas, corrientes eléctricas y materiales magnéticos en movimiento. Una carga en movimiento en un campo magnético experimenta una fuerza perpendicular a su propia velocidad y al campo magnético. El campo magnético de un imán permanente atrae materiales ferromagnéticos como el hierro y atrae o repele otros imanes. Además, un campo magnético no uniforme ejerce fuerzas minúsculas sobre materiales "no magnéticos" mediante otros tres efectos magnéticos: paramagnetismo, diamagnetismo y antiferromagnetismo, aunque estas fuerzas suelen ser tan pequeñas que sólo pueden detectarse con equipos de laboratorio. Los campos magnéticos rodean materiales magnetizados, corrientes eléctricas y campos eléctricos que varían en el tiempo. Dado que tanto la fuerza como la dirección de un campo magnético pueden variar con la ubicación, se describe matemáticamente mediante una función que asigna un vector a cada punto del espacio, llamada campo vectorial.
Un circuito integrado o circuito integrado monolítico (también conocido como circuito integrado, chip o microchip) es un conjunto de circuitos electrónicos en una pequeña pieza plana (o "chip") de material semiconductor, generalmente silicio. En el chip se integran una gran cantidad de transistores miniaturizados y otros componentes electrónicos. Esto da como resultado circuitos que son órdenes de magnitud más pequeños, más rápidos y menos costosos que los construidos con componentes discretos, lo que permite una gran cantidad de transistores. La capacidad de producción en masa, la confiabilidad y el enfoque de bloques de construcción de los circuitos integrados para el diseño de circuitos integrados han garantizado la rápida adopción de circuitos integrados estandarizados en lugar de diseños que utilizan transistores discretos. Los circuitos integrados se utilizan actualmente en prácticamente todos los equipos electrónicos y han revolucionado el mundo de la electrónica. Las computadoras, los teléfonos móviles y otros electrodomésticos son ahora partes inseparables de la estructura de las sociedades modernas, lo que es posible gracias al pequeño tamaño y el bajo costo de los circuitos integrados, como los procesadores y microcontroladores de las computadoras modernas.
La educación en ingeniería aplicada se define como un programa que generalmente prepara a las personas para aplicar principios matemáticos y científicos inherentes a la ingeniería a la gestión y diseño de sistemas, la ejecución de diseños de nuevos productos, la mejora de los procesos de fabricación y la gestión y dirección de los aspectos físicos o técnicos. funciones de una organización. Incluye instrucción en principios básicos de ingeniería, gestión de proyectos, procesos industriales, gestión de producción y operaciones, integración y control de sistemas, control de calidad y estadística.
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Un biomaterial es una sustancia que ha sido diseñada para interactuar con sistemas biológicos con un propósito médico, ya sea terapéutico (tratar, aumentar, reparar o reemplazar una función tisular del cuerpo) o de diagnóstico. Como ciencia, los biomateriales tienen unos cincuenta años. El estudio de los biomateriales se denomina ciencia de biomateriales o ingeniería de biomateriales. Ha experimentado un crecimiento fuerte y constante a lo largo de su historia, y muchas empresas han invertido grandes cantidades de dinero en el desarrollo de nuevos productos. La ciencia de los biomateriales abarca elementos de la medicina, la biología, la química, la ingeniería de tejidos y la ciencia de los materiales.
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Los materiales frágiles incluyen vidrio, cerámica, grafito y algunas aleaciones con una plasticidad extremadamente baja, en las que las grietas pueden iniciarse sin deformación plástica y pronto pueden evolucionar hacia una rotura frágil. Los materiales frágiles incluyen hueso, hierro fundido, cerámica y hormigón. Los materiales dúctiles tienen regiones plásticas relativamente amplias cuando se someten a esfuerzos de tracción.
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La ingeniería cerámica es la ciencia y la tecnología de la creación de objetos a partir de materiales inorgánicos y no metálicos. Esto se hace mediante la acción del calor o a temperaturas más bajas mediante reacciones de precipitación de soluciones químicas de alta pureza. El término incluye la purificación de materias primas, el estudio y producción de los compuestos químicos de que se trate, su formación en componentes y el estudio de su estructura, composición y propiedades. Los materiales cerámicos pueden tener una estructura cristalina o parcialmente cristalina, con orden de largo alcance a escala atómica. Las vitrocerámicas pueden tener una estructura amorfa o vítrea, con orden atómico limitado o de corto alcance. Se forman a partir de una masa fundida que se solidifica al enfriarse, se forman y maduran por la acción del calor, o se sintetizan químicamente a bajas temperaturas utilizando, por ejemplo, síntesis hidrotermal o sol-gel.
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material compuesto o abreviado como compuesto) es un material hecho de dos o más materiales constituyentes con propiedades físicas o químicas significativamente diferentes, que cuando se combinan, producen un material con características diferentes a las de los componentes individuales.
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Los materiales electrónicos son el núcleo del diseño y el desarrollo de la fabricación de componentes electrónicos, mientras que los componentes electrónicos son el corazón del hardware de los equipos electrónicos.
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Los ingenieros industriales son los únicos profesionales de la ingeniería capacitados específicamente para ser especialistas en mejora de la productividad y la calidad. Los ingenieros industriales descubren cómo hacer mejor las cosas. Diseñan procesos y sistemas que mejoran la calidad y la productividad. Los ingenieros industriales utilizan conocimientos y habilidades especializados en las ciencias matemáticas y sociales, junto con los principios y métodos de análisis y diseño de ingeniería, para especificar, predecir y evaluar los resultados obtenidos de los sistemas y procesos. Existen varios principios de ingeniería industrial que se siguen en la industria manufacturera para garantizar el flujo efectivo de los sistemas, procesos y operaciones.
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Desarrollan materiales con combinaciones sobresalientes de propiedades mecánicas, químicas y eléctricas que hacen posibles otros avances. Metales, plásticos, cerámicas, superconductores y semiconductores son solo algunos de los pocos materiales que estos ingenieros continúan desarrollando y mejorando. Los orígenes intelectuales de la ciencia de los materiales se remontan al Siglo de las Luces, cuando los investigadores comenzaron a utilizar el pensamiento analítico procedente de la química. física e ingeniería para comprender observaciones fenomenológicas antiguas en metalurgia y mineralogía. La ciencia de los materiales todavía incorpora elementos de la física, la química y la ingeniería. Como tal, las instituciones académicas consideraron durante mucho tiempo el campo como un subcampo de estos campos relacionados.
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Incluye propiedades físicas, químicas y mecánicas de metales y materiales metálicos; y metalurgia. Definición. Materiales metálicos: materiales que son como el metal; tener las propiedades del metal; que contiene o consiste en metales. En física, generalmente se considera metal a cualquier sustancia capaz de conducir electricidad a una temperatura del cero absoluto. Muchos elementos y compuestos que normalmente no se clasifican como metales se vuelven metálicos bajo altas presiones. Por ejemplo, el yodo, un no metal, se convierte gradualmente en metal a una presión de entre 40 y 170 mil veces la presión atmosférica. De la misma manera, algunos materiales considerados metales pueden convertirse en no metales. El sodio, por ejemplo, se convierte en no metal a una presión de poco menos de dos millones de veces la presión atmosférica.
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Los nanocompuestos son compuestos en los que al menos una de las fases muestra dimensiones en el rango nanométrico (1 nm = 10–9 m)1. Los materiales nanocompuestos han surgido como alternativas adecuadas para superar las limitaciones de los microcompuestos y monolíticos, al tiempo que plantean desafíos de preparación relacionados con el control del elemento.
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Los nanomateriales son un producto cada vez más importante de las nanotecnologías. Contienen nanopartículas de menos de 100 nanómetros en al menos una dimensión. Los nanomateriales se están empezando a utilizar en la atención sanitaria, la electrónica, la cosmética y otras áreas.
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Las nanopartículas son partículas de entre 1 y 100 nanómetros de tamaño. En nanotecnología, una partícula se define como un objeto pequeño que se comporta como una unidad completa con respecto a su transporte y propiedades. Las partículas se clasifican además según el diámetro.
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La nanoingeniería es la práctica de la ingeniería a nanoescala. Su nombre deriva del nanómetro, una unidad de medida que equivale a la milmillonésima parte de un metro. La nanoingeniería es en gran medida sinónimo de nanotecnología, pero enfatiza los aspectos de ingeniería más que los de ciencia pura del campo.
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La nanotecnología ("nanotecnología") es la manipulación de la materia a escala atómica, molecular y supramolecular.
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Materiales que no tienen las propiedades del metal o no lo contienen y que pueden combinarse con hidrógeno para formar compuestos estables, ácidos, óxidos ácidos y aniones.
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Es una molécula grande, o macromolécula, compuesta por muchas subunidades repetidas. Debido a su amplia gama de propiedades,[4] tanto los polímeros sintéticos como los naturales desempeñan un papel esencial y omnipresente en la vida cotidiana.[5] Los polímeros van desde plásticos sintéticos familiares como el poliestireno hasta biopolímeros naturales como el ADN y las proteínas que son fundamentales para la estructura y función biológicas, y se dice que el estudio de los polímeros y sus aplicaciones para la tecnología es tecnología de polímeros.
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La investigación de materiales poliméricos se puede clasificar en dos áreas separadas. La primera área son los polímeros especialmente diseñados que contienen grupos funcionales que tienen una respuesta específica cuando se imponen estímulos como la luz o un campo eléctrico.
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Xiaowen Hu*, Yifan Feng
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