¿Qué es una microestructura?

Una microestructura es la forma en que un material se une a una escala muy pequeña. La microestructura de un objeto no es visible a simple vista, aunque los patrones presentes a nivel microscópico pueden replicarse a un nivel mayor. Este nivel más grande es el nivel macroscópico; le dará al observador una impresión básica del diseño subyacente del material. La microestructura del objeto determina la mayoría de sus propiedades físicas. Hay cuatro categorías principales en las que se ubican los materiales según su microestructura: cerámica, metálica, polimérica y compuesta.

La estructura física de un material parecerá cambiar dependiendo de qué tan de cerca lo mires. Cuando un objeto se sostiene con el brazo extendido, se ve diferente a si está a una mano de distancia de la cara de una persona. Lo mismo es cierto cuando se observa un objeto bajo un microscopio. Para crear una definición estándar de microestructura, el poder del aumento utilizado para mirarlo no es más de 25x.

Cuando la estructura se observa a una potencia más alta o más baja, se ve diferente. Estas otras estructuras observables, particularmente las más pequeñas, pueden tener un impacto significativo en las propiedades del objeto. En lugar de ampliar la definición de microestructura, los elementos que conforman la microestructura se cambian para acomodar las diferencias en la estructura subyacente.

Como ejemplo, es posible observar el mundo macroscópico. Si un sistema de carretera fuera el elemento observado, una carretera sería la microestructura. Las diferentes carreteras están hechas de diferentes materiales y, por lo tanto, tienen diferentes propiedades. Por lo tanto, el camino se divide en tipos de caminos.

En general, se observa una microestructura tomando rodajas finas como el papel del objeto y colocándolas bajo un microscopio. Estas rebanadas son tan delgadas que la luz las atraviesa y resalta la estructura subyacente. Dependiendo del material observado, se pueden emplear otros métodos, tales como microscopía electrónica o rayos X.

Al ver los materiales presentes y al observar la forma en que interactúan, es posible predecir la forma en que un material actuará a nivel macroscópico. Ciertos materiales tienen ciertas propiedades, por lo que cuando están presentes, pasan esas propiedades al material en su conjunto. Su estructura subyacente también muestra cómo actuará un material. Por ejemplo, un material donde la estructura está dispuesta en placas largas sin enclavamiento puede ser propenso a romperse o doblarse.

Estas propiedades se unen para dar al material una clasificación amplia. Estas clases indican las propiedades básicas de un material sin la necesidad de observar su estructura real. Tres de ellos, cerámicos, metálicos y poliméricos, son colecciones puras de un tipo específico de estructura. El cuarto, compuesto, es una mezcla de los tres tipos básicos.