Material

 Nota: Para outros significados, veja Material (desambiguação).

Diversos materiais classificados por microestrutura. Em sentido horário do canto superior esquerdo: Utensílio de cozinha de aço inoxidável (metal), vasos de planta (argila), pallets de madeira (compósitos) e plásticos (polímeros).

Um material é uma substância ou mistura de substâncias que constitue(m) um objeto.^[1] Materiais podem ser feitos de matérias puras ou impuras, vivas ou não vivas. Materiais podem ser classificados com base em suas propriedades físicas e químicas ou em sua origem geológica ou função biológica. A Ciência dos Materiais é o estudo de materiais, suas propriedades e suas aplicações.

Matérias-primas podem ser processadas de diferentes maneiras para influenciar suas propriedades, por meio de purificação, modelagem ou pela introdução de outros materiais. Novos materiais podem ser produzidos a partir de matérias-primas por síntese.

A estrutura e composição dos materiais podem ser determinadas por um microscópio ou espectroscópio.

Na indústria, os materiais são insumos nos processos de fabricação para produzir produtos ou materiais mais complexos. A natureza e a quantidade de materiais usados podem fazer parte do cálculo do custo de um produto ou podem ser levados em conta mais tarde, como quando os custos no contrato são calculados com base em "tempo e materiais".^[2]

Materiais mapeiam a história da humanidade. O sistema das três eras pré-históricas (Idade da Pedra, Idade do Bronze e Idade do Ferro) foi sucedido pelas eras históricas e seus grandes avanços graças aos materiais.

Os materiais podem ser categorizados de maneira ampla por seus respectivos usos, por exemplo:

• Materiais de construção são utilizados para construção
• Materiais de construção para isolamento térmico são utilizados para reter calor dentro de edifícios.
• Materiais refratários são utilizados para aplicações em altas temperaturas.
• Materiais nucleares são utilizados para energia e armas nucleares.
• Materiais aerodinâmicos são utilizados em aeronaves e outras aplicações aeroespaciais.
• Biomateriais são utilizados para aplicações que interagem com sistemas vivos.

Seleção material é um processo que determina qual material deve ser usado em determinada aplicação.

A parte importante da estrutura dos materiais varia de tamanho dependendo do material; por exemplo, a resistência de uma liga metálica pode ser analizada a nível atômico, enquanto a resistência de um tipo de madeira pode ser analizada por suas fibras a nível macroscópico.

Na engenharia, materiais podem ser categorizados de acordo com sua estrutura microscópica.^[3]

• Plásticos: uma grande variedade de materiais sintéticos ou semissintéticos que utilizam polímeros como ingrediente principal.
• Cerâmicas: sólidos inorgânicos e não metais.
• Vidros: sólidos amorfos.
• Cristais: um material sólido cujos constituintes (como átomos, moléculas ou íons) são arranjados em uma estrutura microscópica altamente ordenada, formando uma estrutura cristalina que estende em todas as direções.
• Metais: materiais puros ou misturados com elementos químicos com ligação química específica.
• Ligas metálicas: material formado por uma mistura de elementos químicos integrados a um ou mais metais.
• Polímeros: materiais baseados em longas cadeias de carbono ou silício.
• Híbridos: Combinação de diversos materiais, como compósitos.

Um metamaterial é qualquer material produzido para ter uma propriedade que não é materiais naturais, geralmente por se combinar diversos materiais para se fazer um compósito e/ou ajustar a forma, geometria, tamanho, orientação e estrutura para atingir a propriedade desejada.^[4]

Em espumas e tecidos têxteis, a estrutura química é menos relevante para as propriedades observáveis imediatas do que características grandes do material: as bolhas nas espumas e a trama do tecido.

Materiais podem ser comparados e classificados por suas características físicas em grande escala.

Propriedades mecânicas determinam como um material responde ao se aplicar força. Exemplos disso incluem: Rigidez, Resistência, Tenacidade e Dureza.

Materiais podem se degradar ou passar por mudanças de propriedades em temperaturas diferentes. Propriedades térmicas também incluem a condutividade e capacidade térmicas de um material, referentes a transferência e armazenamento da energia térmica do material.

Materiais também podem ser comparados e categorizados por qualquer medida quantitativa do seu comportamento em diferentes condições. Propriedades notáveis adicionais incluem o comportamento ótico, elétrico e magnético dos materiais.

Referências