Fick's 2nd law of diffusion

Consider diffusion at the front and rear surfaces of an incremental planar volume. Fick's 2nd law of diffusion describes the rate of accumulation (or depletion) of concentration within the volume as proportional to the local curvature of the concentration gradient. The local rule for accumulation is given by Fick's 2nd law of diffusion:

in which the accumulation, dC/dt [cm^-3 s^-1], is proportional to the diffusivity [cm²/s] and the 2nd derivative (or curvature) of the concentration, [cm^-3 cm^-2] or [cm^-5]. The accumulation is positive when the curvature is positive, i.e., when the concentration gradient is more negative on the front end of the planar volume and less negative on the rear end so that more flux is driven into the volume at the front end than is driven out of the volume at the rear end.

Incremental planar volume accumulates concentration because the front gradient at x₁ drives more flux J₁ into the volume than the flux J₂ driven out of the volume by the rear gradient at x₂.

Agustin Egui
CAF

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The differential equation for optical diffusion is simply Fick's 2nd law with the substitution of the product cD for the diffusivity and substitution of F/c for concentration C, although the 1/c factors introduced on both sides of the equation cancel:

Diffusion in Solids

What is Diffusion?

Simply put, diffusion is the phenomenom of material transport by atomic motion. This unit discusses the atomic methods by which diffusion occurs, the maths behind it, and the influence of temperature and materials used, on the rate of diffusion. This unit will introduce the topic of diffusion, how it occurs, and some examples of its use in industry.

Introduction
If two pieces of different metal are joined together as shown here - for example, copper and nickel, and they are then heated for a long time (but below their melting points), the atoms from the metals migrate, or diffuse into the other.

Mechanisms of Diffusion
At an atomic level, atoms are arranged in a lattice pattern, e.g. as shown simply in the diagram. Diffusion is just the stepwise migration of atoms from lattice site to lattice site.

One type of diffusion involves the exchange of an atom from it's normal lattice position, to an adjacent vacant lattice site or vacancy. This is known as substitutional or vacancy diffusion. Of course, this process requires the presence of vacancies, and vacancy diffusion depends on the extent of vacancies in the material. It is represented in this animation.

The second type of diffusion involves atoms that migrate from an "interstitial" or "in - between" position, to a neighbouring one that is empty. This occurs with the infusion of impurities such as Hydrogen or Carbon, which have atoms that are small enough to fit into the interstitial positions. This process is called, as you might expect

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Steady - State Diffusion

Diffusion is a time - dependent process, and often it is necessary to know how fast it occurs, or the rate of mass transfer. This rate is known as the diffusion flux, J, and is defined as the mass, M, diffusing through a unit cross - sectional area of solid, per unit of time. Therefore,

Where A is the area across which diffusion is occuring, and t is the elapsed diffusion time. If the diffusion flux does not change with time, a steady state condition exists, and this is called steady - state diffusion.

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Non - Steady State Diffusion

In real life, most diffusion is non - steady state, i.e. the diffusion "flux", J, varies with time. Look back at the graph showing the concentration gradients between Nickel and Copper. It is how "harsh" this concentration gradient is, that determines this flux, which is how quickly diffusion is occuring. The concentration gradient drives diffusion: a high gradient means a high flux.

This means that the last equation we used is no longer valid. In these situations an equation known as Fick's Second Law is used:

where C is the concentration of the substance you're looking at (measured between 0 and 1). D is known as the diffusion coefficient, and is given in square metres per second.

In real life some simple boundary conditions can be applied to materials. These are that:

• 
  
  
  x is the distance from the interface you're looking at, and=0 at the surface or interface of the material.
• 
  
  
  The instant before diffusion starts, time is taken as zero, and
• 
  
  
  Before diffusion starts, all the atoms that will be diffusing are evenly distributed.

Because of these boundary conditions, Fick's Second Law can be simplified to give this simple equation:

Let's see an example of this law in use.

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PROBLEM: FICK'S SECOND LAW

The diffusion coefficients for copper in aluminium at 500 and 600^oC are 4.8 x 10^-14 and 5.3 x 10^-13m²/s, respectively. What is the approximate time at 500^oC needed to produce the same diffusion result (in terms of Cu at some specific point in Al) as a 10-h heat treatment at 600^oC?

t500=	(Dt)600	= (5.3 x 10-13 m2/s) (10 hours)	= 110.4 hours
	D500	4.8 x 10-14 m2/s

Transferencia de Masa

Los fenómenos de transporte tienen lugar en aquellos procesos, conocidos como procesos de transferencia, en los que se establece el movimiento de una propiedad ( masa, momentum o energía) en una o varias direcciones bajo la acción de una fuerza impulsora. Al movimiento de una propiedad se le llama flujo
Los procesos de transferencia de masa son importantes ya que la mayoría de los procesos químicos requieren de la purificación inicial de las materias primas o de la separación final de productos y subproductos. Para esto en general, se utilizan las operaciones de transferencia de masa.
Con frecuencia , el costo principal de un proceso deriva de las separaciones ( Transferencia de masa). Los costos por separación o purificación dependen directamente de la relación entre la concentración inicial y final de las sustancias separadas; sí esta relación es elevada, también serán los costos de producción.6
En muchos casos, es necesario conocer la velocidad de transporte de masa a fin de diseñar o analizar el equipo industrial para operaciones unitarias, en la determinación de la eficiencia de etapa, que debe conocerse para determinar el número de etapas reales que se necesita para una separación dada.6
Algunos de los ejemplos del papel que juega la transferencia de masa en los procesos industriales son: la remoción de materiales contaminantes de las corrientes de descarga de los gases y aguas contaminadas, la difusión de neutrones dentro de los reactores nucleares, la difusión de sustancias al interior de poros de carbón activado, la rapidez de las reacciones químicas catalizadas y biológicas así como el acondicionamiento del aire, etc.3
En la industria farmacéutica también ocurren procesos de transferencia de masa tal como la disolución de un fármaco, la transferencia de nutrientes y medicamento a la sangre, etc.
La ley de Fick es el modelo matemático que describe la transferencia molecular de masa, en sistemas o procesos donde puede ocurrir solo difusión o bien difusión mas convección. En este trabajo, una idea central será el cálculo de los coeficientes de transferencia de masa para diferentes sistemas( estados de agregación de la materia ).

2. Fundamentos de la transferencia de masa

Definición General de la transferencia de masa
La transferencia de masa cambia la composición de soluciones y mezclasmétodos que no implican necesariamente reacciones químicas y se caracteriza por transferir una sustancia a través de otra u otras a escala
El proceso de transferencia molecular de masa, al igual que la transferencia de calor y de momentum están caracterizados por el mismo tipo general de ecuación
En esta ecuación la velocidad de transferencia de masa depende de una fuerza impulsora (diferencia de concentración) sobre una resistencia, que indica la dificultad de las moléculas para transferirse en el medio. Esta resistencia se expresa como una constante de proporcionalidad entre la velocidad de transferencia y la diferencia de concentraciones denominado: "Difusividad de masa". Un valor elevado de este parámetro significa que las moléculas se difunden fácilmente en el medio. mediante molecular. Cuando se ponen en contacto dos fases que tienen diferente composición, la sustancia que se difunde abandona un lugar de una región de alta concentración y pasa a un lugar de baja concentración.1,2,3

Clasificación general de la transferencia de masa.
El mecanismo de transferencia de masa, depende de la dinámica del sistema en que se lleva acabo.
Hay dos modos de transferencia de masa:

1. molecular: La masa puede transferirse por medio del movimiento molecular fortuito en los fluidos ( movimiento individual de las moléculas ), debido a una diferencia de concentraciones. La difusión molecular puede ocurrir en sistemas de fluidos estancados o en fluidos que se están moviendo.
2. convectiva: La masa puede transferirse debido al movimiento global del fluido. Puede ocurrir que el movimiento se efectúe en régimen laminar o turbulento. El flujo turbulento resulta del movimiento de grandes grupos de moléculas y es influenciado por las características dinámicas del flujo. Tales como densidad, viscosidad, etc.

Usualmente, ambos mecanismos actúan simultáneamente. Sin embargo, uno puede ser cuantitativamente dominante y por lo tanto, para el análisis de un problema en particular, es necesario considerar solo a dicho mecanismo. La transferencia de masa en sólidos porosos, líquidos y gases sigue el mismo principio, descrito por la ley de Fick.

3. Generalidades del transporte de masa molecular

Transferencia molecular de masa.
El transporte molecular ocurre en los 3 estados de agregación de la materia y es el resultado de un gradiente de concentración, temperatura, presión, o de aplicación a la mezcla de un potencial eléctrico.
A la transferencia macroscópica de masa, independiente de cualquier convección que se lleve acabo dentro de un sistema, se define con el nombre de difusión molecular ó ordinaria 2
El transporte molecular resulta de la transferencia de moléculas individuales a través de un fluido por medio de los movimientos desordenados de las moléculas debido a su energía interna. Podemos imaginar a las moléculas desplazándose en líneas rectas con una velocidad uniforme y cambiando su dirección al rebotar con otras moléculas después de chocar. Entonces su velocidad cambia tanto en magnitud como en dirección. Las moléculas se desplazan en trayectorias desordenadas, y recorren distancias extremadamente cortas antes de chocar con otras y ser desviadas al azar. A la difusión molecular a veces se le llama también proceso de camino desordenado.2
En la figura 1 se muestra esquemáticamente el proceso de difusión molecular. Se ilustra la trayectoria desordenada que la molécula A puede seguir al difundirse del punto (1) al (2) a través de las moléculas de B.

Diagrama esquemático del proceso de difusión molecular
El mecanismo real de transporte difiere en gran medida entre gases, líquidos y sólidos, debido a las diferencias sustanciales en la estructura molecular de estos 3 estados físicos.3
Gases: los gases contienen relativamente pocas moléculas por unidad de volumen. Cada molécula tiene pocas vecinas o cercanas con las cuales pueda interactuar y las fuerzas moleculares son relativamente débiles; las moléculas de un gas tienen la libertad de moverse a distancias considerables antes de tener colisiones con otras moléculas. El comportamiento ideal de los gases es explicado por la teoría cinética de los gases.
Líquidos: los líquidos contienen una concentración de moléculas mayor por unidad de volumen, de manera que cada molécula tiene varias vecinas con las cuales puede interactuar y las fuerzas intermoleculares son mayores. Como resultado, el movimiento molecular se restringe más en un líquido. La migración de moléculas desde una región hacia otra ocurre pero a una velocidad menor que en el caso de los gases. Las moléculas de un líquido vibran de un lado a otro, sufriendo con frecuencia colisiones con las moléculas vecinas.
Sólidos: En los sólidos , las moléculas se encuentran más unidas que en los líquidos; el movimiento molecular tiene mayores restricciones. En muchos sólidos, las fuerzas intermoleculares son suficientemente grandes para mantener a las moléculas en una distribución fija que se conoce como red cristalina.

Ecuación general del transporte molecular
La ecuación general de transporte molecular puede obtenerse a partir de un modelo gaseoso simple (teoría cinética de los gases). La ecuación resultante derivada de este modelo puede ser aplicada para describir los procesos de transporte molecular de cantidad de movimiento, calor y de masa, en gases, líquidos y sólidos1

Y neto = I (1) Ecuación general del transporte molecular

Y = Densidad de flujo ( flujo por unidad de área kmol / s m2)

= Velocidad promedio de las moléculas de un gas m/s .

I = Recorrido libre medio de las moléculas en m

dG / dz = incremento de la concentración en la dirección z

Según la ecuación (1), para que la densidad de flujo Y sea positiva, el gradiente dG /dz tiene que ser negativo.
Ley de Fick para la difusión molecular
Para el caso de la tranferencia de masa, la aplicación de la ecuación general de transporte molecular es la ley de Fick para transporte molecular exclusivamente. Por analogía ente ambas ecuaciones, el gradiente dG /dz es el gradiente de concentraciones, el término I es la difusividad de masa y el término Y neto es el flujo de masa. La rapidez con la cual un componente se transfiere de una fase a otra depende del coeficiente llamado transferencia de masa.. El fenómeno de difusión molecular conduce finalmente a una concentración completamente uniforme de sustancias a través de una solución que inicialmente no era uniforme. La transferencia termina cuando se alcanza el equilibrio1

Los coeficientes de transferencia de masa tienen mucha importancia, por que al regular la rapidez con la cual se alcanza el equilibrio, controlan el tiempo que se necesita para la difusión.
Los coeficientes de rapidez para los diferentes componentes en una fase dada difieren entre si en mayor grado bajo condiciones en donde prevalece la difusión molécular. En condiciones de turbulencia, en que la difusión molecular carece relativamente de importancia, los coeficientes de transferencia se vuelven mas parecidos para todos los componentes. 1

Ecuación de rapidez de Fick para la difusión molecular
Considerando una mezcla binaria A y B, y si el número de moléculas de A en un volúmen dado en una región , es mayor que en otra región vecina, entonces de acuerdo con la ecuación (1) tendrá lugar la migración de moléculas de A a través de B, desde la zona de mayor concentración hacia la de menor concentración

Por lo tanto, la ecuación de la ley de Fick para una mezcla de dos componentes A y B es:

= - C DAB

donde c es la concentración de A y B en mol Kg de (A + B) / m3
xA es la fracción mol de A en la mezcla de A y B
JAZ es el flujo de masa en molKg/(seg m2)
Sí c es constante, tenemos que cA = cxA
cdxA = d ( cxA ) = dcA

Entonces, para una concentración total constante

= - C DAB (2)

De acuerdo con la ecuación de transporte molecular(1) DAB = 1/6 I por lo que sus unidades son m2 / seg
Por lo tanto, la difusividad, o coeficiente de difusión, DAB de un componente A en una solución B, es una constante de proporcionalidad entre el flujo de masa y el gradiente de concentración. El gradiente de concentración puede considerarse por consiguiente como una fuerza impulsora. La magnitud numérica de la difusividad indica la facilidad con que el componente A se transfiere en la mezcla. Si la difusividad tiene un valor elevado, entonces hay mucha facilidad para el transporte de masa.. El flujo del componente A se mide con relación a la velocidad molar promedio de todos los componentes.
El signo negativo hace hincapié que la difusión ocurre en el sentido del decremento en concentración, y el gradiente es negativo, pero el flujo de masa debe ser positivo. La difusividad es una característica de un componente y su entorno (temperatura, presión, concentración; ya sea en solución líquida, gaseosa o sólida y la naturaleza de los otros componentes)

Ecuación general de Fick expresada para un sistema con flujo
Hasta ahora se ha considerado la ley de Fick para la difusión en un fluido estacionario; es decir , no ha habido un movimiento neto ( o flujo convectivo ) de la totalidad de la mezcla A y B. El flujo específico de difusión JAZ se debe en este caso al gradiente de concentración. La velocidad a la cual los moles de A pasan por un punto fijo hacia la derecha, lo cual se tomará como flujo positivo. Este flujo puede transformarse en una velocidad de difusión de A hacia la derecha por medio de la expresión.3

JAZ = n AdcA (3)

Donde n Ad es la velocidad de difusión de A en m/seg
Considerando ahora lo que sucede cuando la totalidad del fluido se mueve con un flujo general o convectivo hacia la derecha. La velocidad molar promedio de la totalidad del fluido con respecto a un punto estacionario es n M m/seg. El componente A sigue difundiéndose hacia la derecha, pero ahora su velocidad de difusión n Ad se mide con respecto al fluido en movimiento. Para un observador estacionario, A se desplaza con mayor rapidez que la fase total, pues su velocidad de difusión n Ad se añade a la fase total n M. Expresada matemáticamente, la velocidad de A con respecto al punto estacionario es la suma de la velocidad de difusión y de la velocidad convectiva o promedio2.
n A = n Ad + n M (4)

Donden A es la velocidad de A con respecto al punto estacionario. Expresándolo esquemáticamente:
n A
n Ad n M

Multiplicando la ecuación (4) por cA
cAn A = cAn Ad + cAn M (5)

Cada uno de estos 3 componentes es un flujo específico. El primer término cAn A puede representarse con el flujo NA en mol kg A / seg. m2. Este es el flujo total de A con respecto al punto estacionario. El segundo término es JAZ ,esto es, el flujo específico de difusión con respecto al fluido en movimiento. El tercer término es el flujo convectivo de A con respecto al punto estacionario. Por consiguiente , la ecuación (5) se transforma en:
NA = JAZ + cAn M (6)

Sea N el flujo convectivo total de la corriente general con respecto al punto estacionario. Entonces:
NA = cn M = NA + NB (7)

Despejando n M
n M = NA + NB / c (8)

Sustituyendo la ecuación (8) en la ecuación (6)
NA = JAZ + ( NA + NB ) (9)

Puesto que JAZ es la ley de Fick, por lo tanto la ecuación (9) se transforma en la expresión general para difusión mas convección2.

NAZ = xA( NAZ + NBZ ) – DAB C (10)

NAZ = densidad de flujo con respecto a ejes fijos

-DAB C = densidad de flujo que resulta de la difusión

xA ( NAZ + NBZ ) = densidad de flujo que resulta del flujo global

La cual describe la difusión a través de una superficie fija en el espacio; en esta ecuación, los efectos del flujo global y el de la difusión molecular están representados por el primer y segundo término respectivamente.
Desde el punto de vista matemático, esta ecuación posee una estructura vectorial, y la dirección del flujo global por unidad de área, o sea, el primer término coincide con la dirección del gradiente . El signo negativo del segundo término solo indica una disminución de la concentración, dada por xA en la dirección del gradiente.

4. Determinación de coeficientes de difusión

Una vez analizada la ley de Fick, se observa la necesidad de disponer de valores numéricos del parámetro difusividad. En las siguientes secciones se discutirán sus diversos métodos de cálculo.

Difusividad de gases
La difusividad, o coeficiente de difusión es una propiedad del sistema que depende de la temperatura , presión y de la naturaleza de los componentes. Las expresiones para calcular la difusividad cuando no se cuenta con datos
Hirschfelder, Bird y Spotz, utilizando el potencial de Lennard Jones para evaluar la influencia de las fuerzas intermoleculares, encontraron una ecuación adecuada al coeficiente de difusión correspondiente a parejas gaseosas de moléculas no polares, no reactivas a temperaturas y presiones moderadas. Conocida como la ecuación de Chapman-Enskog1,2,5 experimentales, están basadas en la teoría cinética de los gases.

DAB = difusividad de la masa A, que se difunde a través de B en cm2/seg
T = temperatura absoluta en grados kelvin
MA, MB = son los pesos moleculares de A y B
P = Presión Absoluta en atmósferas
s AB = Es el "diámetro de colisión" en Angstroms ( constante de la función de Lennard-
Jones de energía potencial para el par de moléculas AB )
W D = Es la integral de colisión correspondiente a la difusión molecular , que es función
una función adimensional de la temperatura y el campo potencial intermolecular correspondiente a una molécula A Y B
Puesto que se usa la función de Lennard-Jones de energía potencial , la ecuación es estrictamente válida para gases no polares. La constante para el par de molecular desigual AB puede estimarse a partir de los valores para los pares iguales AA y BB

s AB = 1/2 ( s A + s B ) (12)

e AB = ( e Ae B )1/2 (13)

W D se calcula en función de KT/e AB donde K es la constante de Boltzmann y e AB es la energía de interacción molecular correspondiente al sistema binario AB
Hay tablas y apéndices que tabulan estos valores. En ausencia de datos experimentales, los valores de los componentes puros se pueden calcular a partir de las siguientes relaciones empíricas.
s = 1.18 Vb1/3 (14)
s = 0.841 VC1/3 (15)

s = 2.44 1/3 (16)

Donde:
Vb = volúmen molecular en el punto normal de ebullición, en cm3 / g mol
Vc = volúmen molecular crítico, en cm3 / g mol
Tc = temperatura crítica en grados kelvin
Pc = presión crítica en atmósferas

Para presiones superiores a 10 atmósferas, esta ecuación ya no es apropiada y es necesario usar las graficas obtenidas de la ley de estados correspondientes.
A presiones elevadas, la difusividad DAB puede determinarse por medio de la figura 2 En realidad , este gráfico ha sido construido con datos de coeficientes de difusividad para el caso de la autodifusión, donde (PDAA)0 de la ordenada corresponde a valores para la temperatura de trabajo y presión atmosférica. Esta relación fue obtenida por Slattery y propuesta por Bird

Fig. 2 Relación generalizada de la difusividad en función de las temperaturas y presiones reducidas en procesos de autodifusión de gases a altas presiones
En el libro de Bird se sugiere que, en ausencia de datos experimentales o información de la literatura, la figura 2 puede emplearse para predecir DAB utilizando propiedades seudocríticas, pero se advierte que el procedimiento debe considerarse como provisional, ya que existen pocos datos experimentales para comprobarlo.1

Difusividades en líquidos
La velocidad de difusión molecular en líquidos es mucho menor que en gases. Las moléculas de un líquido están muy cercanas entre sí en comparación con las de un gas; la densidad y la resistencia a la difusión de un líquido son mucho mayores, por tanto, las moléculas de A que se difunde chocarán con las moléculas de B con más frecuencia y se difundiran con mayor lentitud que en los gases. Debido a esta proximidad de las moléculas las fuerzas de atracción entre ellas tiene un efecto importante sobre la difusión. En general, el coeficiente de difusión de un gas es de un orden de magnitud de unas 10 veces mayor que un líquido.2

Ecuaciones para la difusión en líquidos
La teoría cinético-molecular de los líquidos está mucho menos desarrollada que la de los gases. Por esta razón , la mayor parte de los conocimientos referente a las propiedades de transporte se han obtenido experimentalmente. Se han elaborado varias teorías y modelos , pero los resultados de las ecuaciones obtenidas aún presentan desviaciones notables con respecto a los datos experimentales.
En la difusión de líquidos, una de las diferencias mas notorias con la difusión en gases es que las difusividades suelen ser bastante dependientes de la concentración de los componentes que se difunden.2,6

Predicción de las difusividades en líquidos
Las ecuaciones para predecir difusividades de solutos diluidos en líquidos son semiempìricas por necesidad, pues la teoría de la difusión en líquidos todavía no esta completamente explicada. Una de las primeras teorías es la ecuación de Stokes-Einstein que se obtuvo para una molécula esférica muy grande de ( A ) difundiéndose en un disolvente lìquido ( B ) de moléculas pequeñas.
Se uso esta ecuación para describir el retardo en la molécula mòvil del soluto. Después se modificò al suponer que todas las moléculas son iguales, que estàn distribuidas en un retículo cúbico y expresando el radio molecular en términos de volumen molar.
9.96 x 10 – 12 T
DAB = (17)
V 1/3ª
donde:
DAB = es la difusividad en m2 / seg.
T = es la temperatura en ºK
 = es la viscosidad de la solución en cp
VA = es el volumen molar del soluto a su punto de ebullición normal en
cm3/mol g
La ecuación es bastante exacta para moléculas de solutos muy grandes y sin hidratación, de peso molecular 1000 o más o para los casos en los que VA está por encima de unos 500 cm3 / mol en solución acuosa.
Esta ecuación no es válida para solutos de volúmenes molares pequeños. Se han intentado obtener otras deducciones teóricas, pero las fórmulas obtenidas no predicen difusividades con precisión razonable. Debido a esto, se han desarrollado diversas expresiones semiteóricas.
La correlación de Wilke-Chang puede usarse para la mayoría de los propósitos generales cuando el soluto (A) está diluido con respecto al disolvente (B).

T
DAB = 7.4 x 10-12 ( j MB)1 / 2 (18)
m B VA0.6
DAB = coeficiente de difusión mutua del soluto A a muy baja concentración
en el solvente B en m2/seg
j = Parámetro de asociación del solvente B
MB = masa molecular de B
T = Temperatura en grados Kelvin
m B = viscosidad dinámica de B en cp
VA = volumen molar del soluto en su punto normal de ebullición, m3/ mol kg

Volúmenes moleculares a la temperatura del punto normal de ebullición de algunos compuestos comunes

Difusión molecular en sólidos
La difusión es el movimiento de los átomos en un material. Los átomos se mueven de manera ordenada, tendiendo a eliminar las diferencias de concentración y producir una composición homogénea del material.7
En cualquier estudio del movimiento molecular en el estado sólido, la explicación de la transferencia de masa se divide automáticamente en 2 campos mayores de interés:

• La difusión de gases o líquidos en los poros del sólido
• La autodifusión de los constituyentes de los sólidos por medio del movimiento atómico.

La difusión en los poros se puede llevar a cabo por medio de tres o más mecanismos:

• Difusión de Fick: si los poros son grandes y el gas relativamente denso, la transferencia de masa se llevará a cabo por medio de la difusión de Fick.
• Difusión Knudsen: Ocurre cuando el tamaño de los poros es de el orden de la trayectoria media libre de la molécula en difusión; es decir si el radio del poro es muy pequeño, las colisiones ocurrirán principalmente entre las moléculas del gas y las paredes del poro y no entre las propias moléculas. La difusividad Knudsen depende de la velocidad molecular y del radio del poro7,8

Expresión para evaluar la difusividad knudsen en un poro circular con un radio a

=9.70 x 103 a (19)

Donde esta en cm2/seg, a esta en cm. y T en grados kelvin

• Difusión superficial: Esta tiene lugar cuando las moléculas que se han absorbido son transportadas a lo largo de la superficie como resultado de un gradiente bidimensional de concentración superficial.

En la difusión superficial las moléculas una vez absorbidas pueden transportarse por desorción en el espacio poroso o por migración a un punto adyacente en la superficie8
Hay varios mecanismos de autodifusión por los cuales se difunden los átomos ( fig. 3 ) :

• Difusión por vacantes: que implica la sustitución de átomos , un átomo deja su lugar en la red para ocupar una vacante cercana (creando un nuevo sitio vacío en su posición original en la red). Se presenta un reflujo de átomos y vacantes.
• Difusión intersticial: Un átomo se mueve de un intersticio a otro. Este mecanismo no requiere de vacantes para llevarse acabo. En ocasiones un átomo sustitucional deja su lugar en la red normal y se traslada a un intersticio muy reducido.
• Difusión intersticial desajustada: Es poco común, debido a que el átomo no se ajusta o acomoda fácilmente en el intersticio, que es más pequeño.
• Intercambio simple: Puede darse el intercambio simple entre átomos o por medio del mecanismo cíclico( desplazamiento circular ). 7

Fig. 3 .- Movimiento de los átomos en los materiales

Difusividades binarias de los sólidos

5. Conclusiones

El estudio de la transferencia de masa es importante en la mayoría de los procesos químicos que requieren de la purificación inicial de materias primas y la separación de productos y subproductos, así como para determinar los costos, el análisis y diseño del equipo industrial para los procesos de separación
El transporte molecular de momentum, calor y masa es descrito por la ley general del transporte molecular, deducida a partir de la teoría cinética de los gases y están caracterizados por el mismo tipo general de ecuación
La velocidad de rapidez de Fick es el modelo matemático que describe el transporte molecular de masa en procesos o sistemas donde ocurre la difusión ordinaria, convectiva o ambas
La difusividad de masa es un parámetro que indica la facilidad con que un compuesto se transporta en el interior de una mezcla, ya en gases, líquidos y sólidos
El transporte molecular de masa ocurre usualmente debido a un gradiente de concentración, pero en algunas ocasiones es debido a un gradiente de temperatura, presión o por la acción de una fuerza impulsora
El mecanismo real de transporte difiere en gran medida entre gases, líquidos y sólidos debido a las diferencias sustanciales en la estructura molecular de los 3 estados físicos
Las moléculas gaseosas se difunden con mayor facilidad que las moléculas de líquido debido a que las moléculas de gas tienen pocas moléculas vecinas con las que pueda interactuar y las fuerzas son relativamente débiles; en los sólidos las fuerzas intermoleculares son suficientemente grandes para mantener a las moléculas en una distribución fija.
Por lo tanto los gases se difunden con mayor facilidad que los líquidos y los sólidos
Los mecanismos de difusión en sólidos se dividen en dos grandes campos: la difusión de líquidos y gases en los poros de un sólido y la autodifusión de los constituyentes de los sólidos por movimiento atómico.

Agustin Egui

CAF

Desarrollo científico y tecnológico actual

Introducción

A través de los años el hombre ha presentado un cambioradical en su nivel de vida; los conocimientos que él ha logrado acumular y aplicar ha sido para su beneficio que ha cambiado radicalmente su modo de vivir. Existe una notable diferencia entre el hombre de hace unas cuantas décadas y el hombre moderno, tal diferencia se ha dado por el desarrollo de la ciencia que esta estrechamente relacionada con las innovaciones tecnológicas.

Las necesidades de ciencia y tecnologíaen nuestro país ya no se satisfacen con la enseñanzaa los estudiantes como se verifica una leycientífica o como usar determinado equipo y maquinaria que resultara obsoleta un futuro próximo; en nuestros tiempos el preparar gente capaz de pensar y entender los principios básicos de a ciencia y técnica es fundamental para que no le detengan las difultades que presenten e, incluso que pueda desarrollar nuevos procedimientos, en cualquiera que sea su campo de trabajo.

En este trabajo hablaremos sobre la ciencia y la tecnología que ah hecho al hombre en un ser muy dotado para la construcciónde una nueva vida, en este presente documento tocaremos los temas ya mencionados por separado para comprender cada uno y poder estudiarlo.

Mientras valla pasando el tiempo la ciencia y la tecnología se van actualizando, estos temas han sido nuestros compañeros de tiempos muy remotos en la cual el ser humano tuvo cambios muy notables con el pasar del tiempo. Sin mas preámbulos ingresamos a nuestro temas que es la CIENCIA y la TECNOLOGIA ACTUALES.

CIENCIA

En términos generales la ciencia tiene una gran gama de significados, uno de los más acertados de esta es el siguiente:

(En latín scientia, de scire, 'conocer'), término que en su sentido más amplio se emplea para referirse al conocimiento sistematizado en cualquier campo, pero que suele aplicarse sobre todo a la organizaciónde la experiencia sensorial objetivamente verificable. La búsqueda de conocimiento en ese contexto se conoce como 'ciencia pura', para distinguirla de la 'ciencia aplicada' —la búsqueda de usos prácticos del conocimiento científico— y de la tecnología, a través de la cual se llevan a cabo las aplicaciones.

TECNOLOGIA

Se define como el proceso a través del cual los seres humanos diseñan herramientas y máquinas para incrementar su control y su comprensión del entorno material. El término proviene de las palabras griegas tecné, que significa 'arte' u 'oficio', y logos,'conocimiento' o 'ciencia', área de estudio; por tanto, la tecnología es el estudio o ciencia de los oficios.

Algunos historiadores científicos argumentan que la tecnología no es sólo una condición esencial para la civilización avanzada y muchas veces industrial, sino que también la velocidaddel cambio tecnológico ha desarrollado su propio ímpetu en los últimos siglos. Las innovaciones parecen surgir a un ritmo que se incrementa en progresión geométrica, sin tener en cuenta los límites geográficos ni los sistemas políticos. Estas innovaciones tienden a transformar los sistemas de culturatradicionales, produciéndose con frecuencia consecuencias sociales inesperadas. Por ello, la tecnología debe concebirse como un proceso creativo y destructivo a la vez.

ORÍGENES DE LA CIENCIA

Los esfuerzos para sistematizar el conocimiento se remontan a los tiempos prehistóricos, como atestiguan los dibujosque los pueblos del paleolítico pintaban en las paredes de las cuevas, los datosnuméricos grabados en hueso o piedra o los objetos fabricados por las civilizaciones del neolítico. Los testimonios escritos más antiguos de investigaciones protocientíficas proceden de las culturas mesopotámicas, y corresponden a listas de observaciones astronómicas, sustancias químicas o síntomas de enfermedades —además de numerosas tablas matemáticas— inscritas en caracteres cuneiformes sobre tablillas de arcilla.

Otras tablillas que datan aproximadamente del 2000 a. C. demuestran que los babilonios conocían el teorema de Pitágoras, resolvían ecuaciones cuadráticas y habían desarrollado un sistemasexagesimal de medidas (basado en el número 60) del que se derivan las unidades modernas para tiempos y ángulos.

En el valle del Nilo se han descubierto papiros de un periodo cronológico próximo al de las culturas mesopotámicas que contienen información sobre el tratamiento de heridas y enfermedades, la distribución de pan y cerveza, y la forma de hallar el volumen de una parte de una pirámide. Algunas de las unidades de longitud actuales proceden del sistema de medidas egipcio y el calendario que empleamos es el resultado indirecto de observaciones astronómicas prehelénicas.

ORÍGENES DE LA TEORÍA CIENTÍFICA
El conocimiento científico en Egipto y Mesopotamia era sobre todo de naturaleza práctica, sin excesiva sistematización. Uno de los primeros sabios griegos que investigó las causas fundamentales de los fenómenos naturales fue, en el siglo VI a. C., el filósofo Tales de Mileto que introdujo el concepto de que la Tierraera un disco plano que flotaba en el elemento universal, el agua.

El matemático y filósofo Pitágoras, de época posterior, estableció una escuela de pensamiento en la que las matemáticas se convirtieron en disciplina fundamental en toda investigación científica. Los eruditos pitagóricos postulaban una Tierraesférica que se movía en una órbita circular alrededor de un fuego central. En Atenas, en el siglo IV a. C., la filosofía natural jónica y la ciencia matemática pitagórica llegaron a una síntesis en la lógica de Platón y Aristóteles.

En la Academia de Platónse subrayaba el razonamiento deductivo y la representación matemática; en el Liceo de Aristóteles primaban el razonamiento inductivo y la descripción cualitativa. La interacción entre estos dos enfoques de la ciencia ha llevado a la mayoría de los avances posteriores.

Durante la llamada época helenística, que siguió a la muerte de Alejandro Magno, el matemático, astrónomo y geógrafo Eratóstenes realizó una medida asombrosamente precisa de las dimensiones de la Tierra. El astrónomo Aristarco de Samos propuso un sistema planetario heliocéntrico (con centro en el Sol), aunque este concepto no halló aceptación en la época antigua. El matemático e inventor Arquímedessentó las bases de la mecánica y la hidrostática (una rama de la mecánica de fluidos); el filósofo y científico Teofrasto fundó la botánica; el astrónomo Hiparco de Nicea desarrolló la trigonometría, y los anatomistas y médicos Herófilo y Erasístrato basaron la anatomía y la fisiología en la disección.

Tras la destrucción de Cartago y Corinto por los romanos en el año 146 a. C., la investigación científica perdió impulso hasta que se produjo una breve recuperación en el siglo II d. C. bajo el emperador y filósofo romano Marco Aurelio. El sistema de Tolomeo —una teoría geocéntrica (con centro en la Tierra) del Universo propuesta por el astrónomo Claudio Tolomeo— y las obras médicas del filósofo y médico Galeno se convirtieron en tratados científicos de referencia para las civilizaciones posteriores. Un siglo después surgió la nueva ciencia experimental de la alquimia a partir de la metalurgia. Sin embargo, hacia el año 300, la alquimia fue adquiriendo un tinte de secretismo y simbolismo que redujo los avances que sus experimentospodrían haber proporcionado a la ciencia.

LA CIENCIA MEDIEVAL Y RENACENTISTA

 Durante la edad media existían seis grupos culturales principales: en lo que respecta a Europa, de un lado el Occidente latino y, de otro, el Oriente griego (o bizantino); en cuanto al continente asiático, China e India, así como la civilización musulmana (también presente en Europa), y, finalmente, en el ignoto continente americano, desligado del resto de los grupos culturales mencionados, la civilización maya. El grupo latino no contribuyó demasiado a la ciencia hasta el siglo XIII; los griegos no elaboraron sino meras paráfrasis de la sabiduría antigua; los mayas, en cambio, descubrieron y emplearon el cero en sus cálculos astronómicos, antes que ningún otro pueblo.

En China la ciencia vivió épocas de esplendor, pero no se dio un impulso sostenido. Las matemáticas chinas alcanzaron su apogeo en el siglo XIII con el desarrollo de métodos para resolver ecuaciones algebraicas mediante matrices y con el empleo del triángulo aritmético. Pero lo más importante fue el impacto que tuvieron en Europa varias innovaciones prácticas de origen chino. Entre ellas estaban los procesos de fabricación del papel y la pólvora, el uso de la imprentay el empleo de la brújulaen la navegación.

Las principales contribuciones indias a la ciencia fueron la formulación de los numerales denominados indoarábigos, empleados actualmente, y la modernización de la trigonometría. Estos avances se transmitieron en primer lugar a los árabes, que combinaron los mejores elementos de las fuentesbabilónicas, griegas, chinas e indias. En el siglo IX Bagdad, situada a orillas del río Tigris, era un centro de traducción de obras científicas y en el siglo XII estos conocimientos se transmitieron a Europa a través de España, Sicilia y Bizancio.

En el siglo XIII la recuperación de obras científicas de la antigüedad en las universidades europeas llevó a una controversia sobre el método científico. Los llamados realistas apoyaban el enfoque platónico, mientras que los nominalistas preferían la visión de Aristóteles. En las universidades de Oxford y París estas discusiones llevaron a descubrimientos de óptica y cinemática que prepararon el camino para Galileo y para el astrónomo alemán Johannes Kepler.

La gran epidemia de peste y la guerra de los Cien Años interrumpieron el avance científico durante más de un siglo, pero en el siglo XVI la recuperación ya estaba plenamente en marcha. En 1543 el astrónomo polaco Nicolás Copérnico publicó De revolutionibus orbium caelestium (Sobre las revoluciones de los cuerpos celestes), que conmocionó la astronomía.

Otra obra publicada ese mismo año, Humani corporis fabrica libri septem (Siete libros sobre la estructura del cuerpo humano), del anatomista belga Andrés Vesalio, corrigió y modernizó las enseñanzas anatómicas de Galeno y llevó al descubrimiento de la circulación de la sangre. Dos años después, el libro Ars magna (Gran arte ), del matemático, físico y astrólogo italiano Gerolamo Cardano, inició el periodo moderno en el álgebra con la solución de ecuaciones de tercer y cuarto grado.

LA CIENCIA MODERNA  

Esencialmente, los métodos y resultados científicos modernos aparecieron en el siglo XVII gracias al éxito de Galileo al combinar las funciones de erudito y artesano. A los métodos antiguos de inducción y deducción, Galileo añadió la verificación sistemática a través de experimentos planificados, en los que empleó instrumentos científicos de invención reciente como el telescopio, el microscopio o el termómetro. A finales del siglo XVII se amplió la experimentación: el matemático y físico Evangelista Torricelli empleó el barómetro; el matemático, físico y astrónomo holandés Christiaan Huygens usó el reloj de péndulo; el físico y químico británico Robert Boyle y el físico alemán Otto von Guericke utilizaron la bomba de vacío.

La culminación de esos esfuerzos fue la formulación de la ley de la gravitación universal, expuesta en 1687 por el matemático y físico británico Isaac Newton en su obra Philosophiae naturalis principia mathematica (Principios matemáticos de la filosofía natural).

Al mismo tiempo, la invención del cálculo infinitesimal por parte de Newton y del filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz sentó las bases de la ciencia y las matemáticas actuales.

Los descubrimientos científicos de Newton y el sistema filosófico del matemático y filósofo francés René Descartesdieron paso a la ciencia materialista del siglo XVIII, que trataba de explicar los procesos vitales a partir de su base físico- química.

La confianza en la actitud científica influyó también en las ciencias sociales e inspiró el llamado Siglo de las Luces, que culminó en la Revolución Francesa de 1789. El químico francés Antoine Laurent de Lavoisier publicó el Tratado elemental de química en 1789 e inició así la revolución de la química cuantitativa.

Los avances científicos del siglo XVIII prepararon el camino para el siguiente, llamado a veces "siglo de la correlación" por las amplias generalizaciones que tuvieron lugar en la ciencia. Entre ellas figuran la teoría atómica de la materia postulada por el químico y físico británico John Dalton, las teorías electromagnéticas de Michael Faraday y James Clerk Maxwell, también británicos, o la ley de la conservación de la energía, enunciada por el físico británico James Prescott Joule y otros científicos.

La teoría biológica de alcance más global fue la de la evolución, propuesta por Charles Darwin en su libro El origen de las especies, publicado en 1859, que provocó una polémica en la sociedad —no sólo en los ámbitos científicos— tan grande como la obra de Copérnico. Sin embargo, al empezar el siglo XX el concepto de evolución ya se aceptaba de forma generalizada, aunque su mecanismo genético continuó siendo discutido.

Mientras la biología adquiría una base más firme, la física se vio sacudida por las inesperadas consecuencias de la teoría cuántica y la de la relatividad. En 1927 el físico alemán Werner Heisenberg formuló el llamado principio de incertidumbre, que afirma que existen límites a la precisión con que pueden determinarse a escalasubatómica las coordenadas de un suceso dado. En otras palabras, el principio afirmaba la imposibilidad de predecir con precisión que una partícula, por ejemplo un electrón, estará en un lugar determinado en un momento determinado y con una velocidad determinada. La mecánica cuántica no opera con datos exactos, sino con deducciones estadísticasrelativas a un gran número de sucesos individuales.

COMUNICACIÓN CIENTÍFICA

 A lo largo de la historia, el conocimiento científico se ha transmitido fundamentalmente a través de documentos escritos, algunos de los cuales tienen una antigüedad de más de 4.000 años. Sin embargo, de la antigua Grecia no se conserva ninguna obra científica sustancial del periodo anterior a los Elementos del geómetra Euclides (alrededor del 300 a.C.).

De los tratados posteriores escritos por científicos griegos destacados sólo se conservan aproximadamente la mitad. Algunos están en griego, mientras que en otros casos se trata de traducciones realizadas por eruditos árabes en la edad media. Las escuelas y universidades medievales fueron los principales responsables de la conservación de estas obras y del fomento de la actividad científica.

Sin embargo, desde el renacimiento esta labor ha sido compartida por las sociedadescientíficas; la más antigua de ellas, que todavía existe, es la Accademia nazionale dei Lincei (a la que perteneció Galileo), fundada en 1603 para promover el estudio de las ciencias matemáticas, físicas y naturales. Ese mismo siglo, el apoyo de los gobiernos a la ciencia llevó a la fundación de la Royal Society de Londres (1660) y de la Academia de Ciencias de París (1666).

Estas dos organizacionesiniciaron la publicación de revistas científicas, la primera con el título de Philosophical Transactions y la segunda con el de Mémoires.

Durante el siglo XVIII otras naciones crearon academias de ciencias. En Estados Unidos, un club organizado en 1727 por Benjamín Franklin se convirtió en 1769 en la Sociedad Filosófica Americana. En 1780 se constituyó la Academia de las Artes y las Ciencias de América, fundada por John Adams, el segundo presidente estadounidense. En 1831 se reunió por primera vez la Asociación Británica para el Desarrollo de la Ciencia, seguida en 1848 por la Asociación Americana para el Desarrollo de la Ciencia y en 1872 por la Asociación Francesa para el Desarrollo de la Ciencia.

Estos organismos nacionales editan respectivamente las publicaciones Nature, Science y Compte-Rendus. El número de publicaciones científicas creció tan rápidamente en los primeros años del siglo XX que el catálogo Lista mundial de publicaciones científicas periódicas editadas en los años 1900-1933 ya incluía unas 36.000 entradas en 18 idiomas. Muchas de estas publicaciones son editadas por sociedades especializadas dedicadas a ciencias concretas.

Desde finales del siglo XIX la comunicación entre los científicos se ha visto facilitada por el establecimiento de organizaciones internacionales, como la OficinaInternacional de Pesas y Medidas (1875) o el Consejo Internacional de Investigación(1919). Este último es una federación científica subdividida en uniones internacionales para cada una de las ciencias. Cada pocos años, las uniones celebran congresos internacionales, cuyos anales suelen publicarse.

Además de las organizaciones científicas nacionales e internacionales, muchas grandes empresasindustriales tienen departamentos de investigación, de los que algunos publican de forma regular descripciones del trabajo realizado o envían informes a las oficinas estatales de patentes, que a su vez editan resúmenes en boletines de publicación periódica.

CAMPOS DE LA CIENCIA

Originalmente el conocimiento de la naturaleza era en gran medida la observación e interrelación de todas las experiencias, sin establecer divisiones. Los eruditos pitagóricos sólo distinguían cuatro ciencias: aritmética, geometría, música y astronomía.

En la época de Aristóteles, sin embargo, ya se reconocían otros campos: mecánica, óptica, física, meteorología, zoología y botánica. La química permaneció fuera de la corriente principal de la ciencia hasta la época de Robert Boyle, en el siglo XVII, y la geología sólo alcanzó la categoría de ciencia en el siglo XVIII. Para entonces el estudio del calor, el magnetismo y la electricidadse había convertido en una parte de la física. Durante el siglo XIX los científicos reconocieron que las matemáticas puras se distinguían de las otras ciencias por ser una lógica de relaciones cuya estructura no depende de las leyesde la naturaleza. Sin embargo, su aplicación a la elaboración de teorías científicas ha hecho que se las siga clasificando como ciencia.

Las ciencias naturales puras suelen dividirse en ciencias físicas y químicas, y ciencias de la vida y de la Tierra. Las principales ramas del primer grupo son la física, la astronomía y la química, que a su vez se pueden subdividir en campos como la mecánica o la cosmología. Entre las ciencias de la vida se encuentran la botánica y la zoología; algunas subdivisiones de estas ciencias son la fisiología, la anatomía o la microbiología. La geología es una rama de las ciencias de la Tierra.

Sin embargo, todas las clasificaciones de las ciencias puras son arbitrarias. En las formulaciones de leyes científicas generales se reconocen vínculos entre las distintas ciencias. Se considera que estas relaciones son responsables de gran parte del progreso actual en varios campos de investigación especializados, como la biología molecular y la genética.

Han surgido varias ciencias ínter disciplinares, como la bioquímica, la biofísica, las biomatemáticas o la bioingeniería, en las que se explican los procesos vitales a partir de principios físico-químicos. Los bioquímicos, por ejemplo, sintetizaron el ácido desoxirribonucleico (ADN); la cooperación de biólogos y físicos llevó a la invención del microscopio electrónico, que permite el estudio de estructuras poco mayores que un átomo. Se prevé que la aplicación de estos métodos ínter disciplinares produzca también resultados significativos en el terreno de las ciencias sociales y las ciencias de la conducta.

Las ciencias aplicadas incluyen campos como la aeronáutica, la electrónica, la ingeniería y la metalurgia —ciencias físicas aplicadas— o la agronomía y la medicina —ciencias biológicas aplicadas. También en este caso existe un solapamiento entre las ramas.

Por ejemplo, la cooperación entre la iatrofísica (una rama de la investigación médica basada en principios de la física) y la bioingeniería llevó al desarrollo de la bomba corazón-pulmón empleada en la cirugía a corazón abierto y al diseño de órganos artificiales como cavidades y válvulascardiacas, riñones, vasos sanguíneos o la cadena de huesecillos del oído interno.

Este tipo de avances suele deberse a las investigaciones de especialistas procedentes de diversas ciencias, tanto puras como aplicadas. La relación entre teoría y práctica es tan importante para el avance de la ciencia en nuestros días como en la época de Galileo.

TECNOLOGÍA

Los significados de los términos ciencia y tecnología han variado significativamente de una generación a otra. Sin embargo, se encuentran más similitudes que diferencias entre ambos términos.

Tanto la ciencia como la tecnología implican un proceso intelectual, ambas se refieren a relaciones causales dentro del mundo material y emplean una metodologíaexperimental que tiene como resultado demostraciones empíricas que pueden verificarse mediante repetición. La ciencia, al menos en teoría, está menos relacionada con el sentido práctico de sus resultados y se refiere más al desarrollo de leyes generales; pero la ciencia práctica y la tecnología están inextricablemente relacionadas entre sí. La interacción variable de las dos puede observarse en el desarrollo histórico de algunos sectores.

En realidad, el concepto de que la ciencia proporciona las ideas para las innovaciones tecnológicas, y que la investigación pura, por tanto, es fundamental para cualquier avance significativo de la civilización industrial tiene mucho de mito.

La mayoría de los grandes cambios de la civilización industrial no tuvieron su origen en los laboratorios. Las herramientas y los procesos fundamentales en los campos de la mecánica, la química, la astronomía, la metalurgia y la hidráulica fueron desarrollados antes de que se descubrieran las leyes que los gobernaban. Por ejemplo, la máquina de vapor era de uso común antes de que la ciencia de la termodinámica dilucidara los principios físicos que sostenían sus operaciones.

Sin embargo, algunas actividades tecnológicas modernas, como la astronáutica y la energía nuclear, dependen de la ciencia.

En los últimos años se ha desarrollado una distinción radical entre ciencia y tecnología. Con frecuencia los avances científicos soportan una fuerte oposición, pero en los últimos tiempos muchas personas han llegado a temer más a la tecnología que a la ciencia. Para estas personas, la ciencia puede percibirse como una fuente objetiva y serena de las leyes eternas de la naturaleza, mientras que estiman que las manifestaciones de la tecnología son algo fuera de control.

LA TECNOLOGÍA EN LA ANTIGÜEDAD Y EN LA EDAD MEDIA  

La tecnología ha sido un proceso acumulativo clave en la experiencia humana. Es posible que esto se comprenda mejor en un contexto histórico que traza la evolución de los primeros seres humanos, desde un periodo de herramientas muy simples a las redes complejas a gran escala que influyen en la mayor parte de la vida humana contemporánea. Con el fin de mantener la sencillez del siguiente resumen, se tratan con mayor detalle los desarrollos del mundo industrializado, pero también se incluyen algunos desarrollos de otras culturas.

La tecnología primitiva

Los artefactos humanos más antiguos que se conocen son las hachas manuales de piedra encontradas en África, en el este de Asia y en Europa. Datan, aproximadamente, del 250.000 a.C., y sirven para definir el comienzo de la edad de piedra.

Los primeros fabricantes de herramientas fueron grupos nómadas de cazadores que usaban las caras afiladas de la piedra para cortar su comida y fabricar ropa y tiendas. Alrededor del 100.000 a.C., las cuevas de los ancestros homínidos de los hombres modernos contenían hachas ovaladas, rascadores, cuchillos y otros instrumentos de piedra que indicaban que el hacha de mano original se había convertido en una herramienta para fabricar otras herramientas.
Muchos miembros del reino animal utilizan herramientas, pero esta capacidad para crear herramientas que, a su vez, sirvan para fabricar otras distingue a la especie humana del resto de los seres vivos.

El siguiente gran paso de la tecnología fue el control del fuego. Golpeando piedras contra piritas para producir chispas es posible encender fuego y liberarse de la necesidad de mantener los fuegos obtenidos de fuentes naturales. Además de los beneficios obvios de la luz y el calor, el fuego también se usó para cocer cacharros de arcilla, fabricando recipientes resistentes que podían utilizarse para cocinar cereales y para la infusión y la fermentación.

La tecnología primitiva no estaba centrada solamente en las herramientas prácticas. Se pulverizaron minerales de colorpara obtener pigmentos, que se aplicaban al cuerpo humano, a utensilios de arcilla, a cestas, ropa y otros objetos. En su búsqueda de pigmentos, las gentes de la antigüedad descubrieron el mineral verde llamado malaquita y el mineral azul denominado azurita.

Cuando se golpeaban estas menas, ricas en cobre, no se convertían en polvo, sino que se doblaban; se podían pulir, pero no partir. Por estas cualidades, el cobre en trozos pequeños se introdujo muy pronto en la joyería.

Estos pueblos también aprendieron que, si este material era forjado repetidamente y puesto al fuego, no se partía ni se agrietaba. Este proceso de eliminación de tensiones del metal, llamado recocido, fue introducido por las civilizaciones de la edad de piedra, sobre todo cuando hacia el año 3000 a.C. se descubrió también que la aleación de estaño y cobre producía bronce. El bronce no es sólo más maleable que el cobre, sino que también proporciona una mejor arista, una cualidad necesaria para objetos como hoces y espadas.

Aunque había depósitos de cobre en Siria y Turquía, en las cabeceras de los ríos Tigris y Éufrates, los mayores depósitos de cobre del mundo antiguo se encontraron en la isla de Creta. Con el desarrollo de barcos capaces de navegar para llegar a este recurso extremadamente valioso, Knósos (en Creta) se convirtió en un rico centro minero durante la edad del bronce.
Desarrollo de la agricultura

Cuando llegó la edad del bronce, las distintas sociedades distribuidas por cada continente habían conseguido ya varios avances tecnológicos. Se desarrollaron arpones con púas, el arco y las flechas, las lámparas de aceiteanimal y las agujas de hueso para fabricar recipientes y ropa. También se embarcaron en una revolución cultural mayor, el cambio de la caza y la recolección nómada a la práctica sedentaria de la agricultura.

Las primeras comunidades agrícolas surgieron al final de la glaciación más reciente (hacia el año 10.000 a.C.). Sus huellas pueden encontrarse en áreas muy lejanas entre sí, desde el sureste de Asia hasta México. Las más famosas se dieron en Mesopotamia (el Irak actual) en los valles de las riberas fértiles y templadas del Tigris y el Éufrates. El suelo de estas fértiles laderas se trabajaba con facilidad para plantar, y contaba con un gran número de árbolespara obtener leña.

Hacia el año 5000 a.C., las comunidades agrícolas se establecieron en muchas partes del mundo, incluidas las áreas conocidas hoy como Siria, Turquía, Líbano, Israel, Jordania, Grecia, y las islas de Creta y Chipre. Las sociedades agrícolas construyeron en estos lugares edificaciones de piedra, usaron la hoz para cosechar los cereales, desarrollaron un arado primitivo y mejoraron sus técnicas en el trabajo con metales. También comenzó el comercio de piedras.

Hacia el 4000 a.C., la agricultura se extendió desde estos centros hacia el Oeste al río Danubio en Europa central, hacia el Sur a las costas del Mediterráneo de África (incluido el río Nilo), y hacia el Este hasta el valle del Indo.

El desarrollo de la cuenca del Nilo aportó otros avances tecnológicos. En ese valle, el río se inunda al comienzo de la primavera. Tuvo que desarrollarse un sistema de irrigación y canales para regar los cultivos durante las estaciones de cosecha, cuando la lluvia es insuficiente. La propiedad de la tierra tenía que determinarse cada año mediante un sistema de medición, ya que los marcadores de la propiedad se perdían con frecuencia con las inundaciones.

Los valles del Tigris y el Éufrates presentaban otros problemas tecnológicos. Las inundaciones se producían después de la estación de cosecha, por lo que era necesario aprender la técnica de construir diques y barreras para las inundaciones.

Otros descubrimientos primitivos

Para ayudar al transporte eficiente de minerales para la creciente industria del cobre se construyeron carros de dos ruedas (la rueda más antigua databa aproximadamente del año 3500 a.C. en Mesopotamia). Sin embargo, los mediosde transporte más utilizados fueron los barcos de juncos y las balsas de madera, que surgieron primero en Mesopotamia y Egipto. Un resultado importante del mercado de la cerámica, los metales y las materias primas fue la creación de una marcao sello, que se usaba para identificar a los creadores o propietarios particulares.

La tecnología también comenzó a manifestar otro de sus efectos, una alteración mayor del entorno por la introducción de nuevas prácticas: por ejemplo, la demanda de leña condujo a la deforestación, y el pastoreo excesivo de ovejas y de ganado vacuno provocó que crecieran menos árboles nuevos en las tierras pobres de la región. Así, la doma de animales, la agricultura de monocultivo, la deforestación y las inundaciones periódicas llevaron a la aparición gradual de áreas desérticas.

El desarrollo de las ciudades  

Después del año 4000 a.C. apareció una de las creaciones más complejas de la humanidad: la ciudad. Desde este punto de vista, la tecnología no puede describirse sólo en términos de herramientas simples, avances agrícolas y procesos técnicos como la metalurgia, ya que la ciudad es en sí misma un sistema tecnológico. Éste es un hecho evidente en los primeros símbolosescritos que se usaron para representar una ciudad: un círculo con redes de líneas que indicaban los primeros sistemas de transporte y comunicaciones.

La aparición de la ciudad hizo posible un excedente de alimentosy una abundancia de riqueza material que posibilitó la construcción de templos, tumbas y amurallamientos. La acumulación de metales preciosos, la construcción de murallas defensivas, y el control de los ejércitos y los sacerdotes aseguraron la ascendencia del rey, al que puede denominarse el primer tecnólogo urbano.

Los zigurats de Mesopotamia y las pirámides de Egipto o México simbolizan el poder organizativo y la magnitud tecnológica de los primeros asentamientos urbanos.

La construcción de estas edificaciones y monumentos enormes, el crecimiento del mercado de los productos de metal y el desarrollo de los recursos acuíferos también llevó a una normalización de los sistemas de medida. En Mesopotamia, el codo se convirtió en el patrón de longitud. El tiempo se medía en Egipto con un calendario que dividía el ciclo anual de estaciones en meses y días.

El crecimiento de las ciudades también estimuló una necesidad mayor de escribir. Los egipcios mejoraron la tabla de arcilla, que era difícil de manejar, con la fabricación de un material similar al papel sobre el cual escribían con jeroglíficos.

Este material se fabricaba utilizando la planta del papiro. Además, la ciudad provocó una nueva división del trabajo: el sistema de castas. Esta estructura proporcionaba seguridad, estatus social y ocio a la claseintelectual de los escribas, médicos, profesores, ingenieros, magos y adivinadores. Sin embargo, el ejército contaba con los mayores recursos.

El auge del ejército

Las primeras ciudades fueron también construidas dentro de murallas para defenderse; estaban organizadas para la batalla y la conquista. Los centros urbanos de Ur, Nippur, Uruk, Tebas, Heliópolis, Assur, Nínive y Babilonia fueron arsenales de armamento destructivo. El objetivo de una fuerza militar era devastar la ciudad de su enemigo. Ur, en Sumeria, no fue sólo una de las primeras grandes ciudades en alzarse (hacia el 4000 a.C.), sino que también fue una de las primeras destruidas (aproximadamente en el 2000 a.C.). De modo similar, en el valle del Indo, la gran ciudad de Mohenjo-Daro fue fundada sobre el 2500 a.C. y destruida hacia el 1700 a.C. por los ejércitos de carros del norte. El mismo ejemplo se repitió en Perú y en Ecuador hacia el año 1000 a.C. y más tarde en México y Centroamérica.

La tecnología militar del mundo antiguo de desarrolló en tres fases inconexas. En la primera fase, surgió la infantería con sus cascos de pielo de cobre, arcos, lanzas, escudos y espadas. A esta fase le siguió el desarrollo de los carros, que al principio fueron vehículos pesados para el uso de los comandantes. La inclusión posterior de radios en las ruedas para aligerarlas, y un bocado y una brida para el caballo, hizo del carro una máquina de guerra ligera que podía aventajar a la infantería enemiga.

La tercera fase se centró en el incremento de la movilidad y la velocidad de la caballería. Los asirios, con su conocimiento del armamento de hierro y sus espléndidos jinetes, dominaron la mayoría del mundo civilizado entre el 1200 y el 612 a.C.

Con la introducción del estribo en Asia, aproximadamente en el siglo II a.C., los jinetes eran capaces de obtener mejor estabilidad en la lucha con espada, e hicieron que los carros de guerra quedaran obsoletos. Las unidades de caballería de ataque rápido, que se observaron primero en Egipto y Persia, se convirtieron en las principales fuerzas militares. Con su aparición surgió la necesidad de mejores transportes y sistemas de comunicación. Los persas fueron los primeros en desarrollar una redde carreteras y estaciones de parada para recorrer su vasto imperio, que se extendía desde el Punjab al mar Mediterráneo.

Tecnología griega y romana  

El Imperio persa de Ciro II el Grande fue derrotado y sucedido por el imperio creado por Alejandro Magno. Los griegos fueron los primeros en convertirse en una potencia, a través de sus conocimientos en astilleros y comercio, y mediante su colonización de las costas del Mediterráneo. La derrota de los persas se debió en parte al poder naval griego.

Los persas y los griegos también introdujeron una nueva casta dentro de la división del trabajo: la esclavitud. Durante la edad de oro griega, su civilización dependía de los esclavos en todo lo concerniente al trabajo manual. La mayoría de los sabios estaban de acuerdo en que en las sociedades donde se practicaba la esclavitud los problemas de la productividadse resolvían mediante el incremento del número de trabajadores, antes que por los métodos nuevos de producción o nuevas fuentes energéticas. Debido a esto, los conocimientos teóricos y la enseñanza en Grecia (y posteriormente en Roma) estuvieron muy alejados del trabajo físico y de la fabricación.

Esto no quiere decir que los griegos no desarrollaran nuevas ideas tecnológicas. Arquímedes, Herón de Alejandría, Ctesías y Tolomeo escribieron sobre los principios de sifones, poleas, palancas, manivelas, bombas contra incendios, ruedas dentadas, válvulas y turbinas. Algunas contribuciones prácticas importantes de los griegos fueron el reloj de agua de Ctesías, la dioptra (un instrumento de topografía) de Herón de Alejandría y el tornillo hidráulico de Arquímedes.

Del mismo modo, Tales de Mileto mejoró la navegación al introducir métodos de triangulación y Anaximandro dio forma al primer mapa del mundo. No obstante, los avances tecnológicos de los griegos no fueron a la par con sus contribuciones al conocimiento teórico.

El Imperio romano que conquistó y sucedió al de los griegos fue similar en este aspecto. Los romanos, sin embargo, fueron grandes tecnólogos en cuanto a la organizacióny la construcción. Establecieron una civilización urbana que disfrutó del primer periodo largo de paz en la historia de la humanidad. El primer gran cambio que se produjo en este periodo fue en la ingeniería con la construcción de enormes sistemas de obras públicas. Con el uso de cemento resistente al agua y el principio del arco, los ingenieros romanos construyeron 70.800 km de carreteras a través de su vasto imperio.

También construyeron numerosos circos, baños públicos y cientos de acueductos, alcantarillas y puentes; asimismo fueron responsables de la introducción del molino de agua y del posterior diseño de ruedas hidráulicas con empuje superior e inferior, que se usaron para moler grano, aserrar madera y cortar mármol. En el ámbito militar, los romanos avanzaron tecnológicamente con la mejora de armas, como la jabalina y la catapulta.

La edad media

El periodo histórico transcurrido entre la caída de Roma y el renacimiento(aproximadamente del 400 al 1500) se conoce como edad media. En contra de la creencia popular, se produjeron grandes avances tecnológicos en este periodo. Además, las culturas bizantina e islámica que prosperaron en esta época, tuvieron una importante actividad en las áreas de la filosofía natural, el arte, la literatura, la religión, y en particular la cultura islámica aportó numerosas contribuciones científicas, que tendrían gran importancia en el renacimiento europeo. La sociedad medieval se adaptaba fácilmente, y estaba dispuesta a adquirir nuevas ideas y nuevos métodos de producción a partir de cualquier fuente, viniera de las culturas del islam y Bizancio, China, o de los lejanos vikingos.

La guerra y la agricultura

En el área de la guerra, se mejoró la caballería como arma militar, con la invención de la lanza y la silla de montar hacia el siglo IV; se desarrolló también la armadura más pesada, la cría de caballos más grandes y la construcción de castillos. La introducción de la ballesta, y más tarde de la técnica de la pólvora desde China, llevó a la fabricación de pistolas, cañones y morteros (a través del desarrollo de la cámara de explosión), reduciendo de este modo la efectividad de los escudos pesados y de las fortificaciones de piedra.

Una de las máquinas más importantes de la época medieval fue el molino, que no sólo incrementó la cantidad de grano molido y de madera aserrada, sino que también favoreció la formación de molineros expertos en manivelas compuestas, levas y otras técnicas de movimiento de máquinas y combinación de sus partes con otros dispositivos.

La rueda de hilado, que se introdujo desde la India en el siglo XIII o XIV, mejoró la producción de hilo y la costura de la ropa y se convirtió en una máquina común en el hogar. El hogar, en sí mismo, también se transformó con la inclusión de una chimenea, que ahorraba la madera cada vez más escasa debido a la expansión agrícola. Hacia el año 1000, los excedentes agrícolas, debidos a varias mejoras en el arado, llevaron a un incremento del comercio y al crecimiento de las ciudades. En éstas se desarrollaron las innovaciones arquitectónicas de muchos reinos, para culminar en grandiosas catedrales góticas de altos muros, posibles gracias a los arbotantes.

El transporte  

Las innovaciones en el transporte durante la edad media ampliaron la difusión de la tecnología a través de grandes áreas. Algunos elementos como la herradura, el árbol de varas (para enjaezar de forma efectiva los caballos a los carros) y el coche de caballos aceleraron el transporte de personas y mercancías. Se produjeron también cambios importantes en la tecnología marina. El desarrollo de la quilla, la vela latina triangular para una mayor maniobrabilidad, y de la brújula magnética (en el siglo XIII) hicieron de los barcos veleros las máquinas más complejas de la época. El príncipe Enrique de Portugal creó una escuela para enseñar a los navegantes cómo usar correctamente estas máquinas. Quizás los estudiantes del príncipe Enrique hicieron más de lo que habían hecho las teorías astronómicas de Copérnico, al cambiar la percepción que tenía la humanidad del mundo.

Otros inventos importantes

Otros dos inventos medievales, el reloj y la imprenta, tuvieron gran influencia en todos los aspectos de la vida humana. La invención de un reloj con péndulo en 1286 hizo posible que la gente no siguiera viviendo en un mundo estructurado diariamente por el curso del Sol, y cada año por el cambio de estaciones. El reloj fue además una ayuda inmensa para la navegación, y la medida precisa del tiempo fue esencial para el desarrollo de la ciencia moderna.

La invención de la imprenta, a su vez, provocó una revolución social que no se ha detenido todavía. Los chinos habían desarrollado tanto el papel como la imprenta antes del siglo II d.C., pero esas innovaciones no alcanzaron demasiada expansión en el mundo occidental hasta mucho más tarde. El pionero de la imprenta, el alemán Johann Gutenberg, solucionó el problema del moldeo de tipos móviles en el año 1450. Una vez desarrollada, la imprenta se difundió rápidamente y comenzó a reemplazar a los textos manuscritos. De este modo, la vida intelectual no continuó siendo dominio de la Iglesia y el Estado, y la lectura y la escritura se convirtieron en necesidades de la existencia urbana.

LA TECNOLOGÍA EN LA EDAD MODERNA  

Al final de la edad media, los sistemas tecnológicos denominados ciudades hacía mucho que eran la característica principal de la vida occidental. En 1600, Londres y Amsterdam tenían poblaciones superiores a 100.000 habitantes, y París duplicaba esa cantidad.

Además, los alemanes, los ingleses, los españoles y los franceses comenzaron a desarrollar imperios mundiales. A principios del siglo XVIII, los recursos de capitaly los sistemas bancarios estaban lo suficientemente bien establecidos en Gran Bretaña como para iniciar la inversiónen las técnicas de producción en serie que satisfarían algunas de esas aspiraciones de la clase media.

La Revolución Industrial

La Revolución Industrial comenzó en Inglaterraporque este país tenía los medios técnicos precisos, un fuerte apoyo institucional y una redcomercial amplia y variada. Los cambios económicos, incluida una mayor distribución de la riqueza y un aumento del poder de la clase media, la pérdida de importancia de la tierra como fuente fundamental de riqueza y poder, y los negocios oportunistas, contribuyeron a que la Revolución Industrial comenzara en Gran Bretaña.

Las primeras fábricas aparecieron en 1740, concentrándose en la producción textil. En esa época, la mayoría de los ingleses usaban prendas de lana, pero en 100 años las prendas de lana ásperas se vieron desplazadas por el algodón, especialmente tras la invención de la desmotadora de algodón del estadounidense Eli Whitney en 1793.

Algunas inventos británicos, como la cardadora y las máquinas de lanzadera volante de John Kay, la máquina de hilar algodón de James Hargreaves y las mejoras en los telares realizadas por Samuel Cromptom fueron integrados con una nueva fuente de potencia: la máquina de vapor, desarrollada en Gran Bretaña por Thomas Newcomen, James Watt y Richard Trevithick, y en Estados Unidos por Oliver Evans. En un periodo de 35 años, desde la década de 1790 hasta la de 1830, se pusieron en marcha en las islas Británicas más de 100.000 telares mecánicos.

Una de las innovaciones más importantes en el proceso de telares fue introducida en Francia en 1801 por Joseph Jacquard. Su telar usaba tarjetas con perforaciones para determinar la ubicación del hilo en la urdimbre. El uso de las tarjetas perforadas inspiró al matemático Charles Babbage para intentar diseñar una máquina calculadora basada en el mismo principio.

A pesar de que la máquina no se convirtió nunca en realidad, presagiaba la gran revolución de las computadoras de la última parte del siglo XX.

Nuevas prácticas laborales

La Revolución Industrial condujo a un nuevo modelode división del trabajo, creando la fábrica moderna, una red tecnológica cuyos trabajadores no necesitan ser artesanos y no tienen que poseer conocimientos específicos. Por ello, la fábrica introdujo un proceso de remuneración impersonal basado en un sistema de salarios. Como resultado de los riesgos financieros asumidos por los sistemas económicos que acompañaban a los desarrollos industriales, la fábrica condujo también a los trabajadores a la amenaza constante del despido.

El sistema de fábricas triunfó después de una gran resistencia por parte de los gremios ingleses y de los artesanos, que veían con claridad la amenaza sobre sus ingresosy forma de vida. En la fabricación de mosquetes, por ejemplo, los armeros lucharon contra el uso de partes intercambiables y la producción en serie de rifles. Sin embargo, el sistema de fábricas se convirtió en una institución básica de la tecnología moderna, y el trabajo de hombres, mujeres y niños se convirtió en otra mera mercancía dentro del proceso productivo.

El montaje final de un producto (ya sea una segadora mecánica o una máquina de coser) no es el trabajo de una persona, sino el resultado de un sistema integrado y colectivo. Esta división del trabajo en operaciones, que cada vez se especificaba más, llegó a ser la característica determinante del trabajo en la nueva sociedad industrial, con todas las horas de tedio que esto supone.

Aceleración de las innovaciones
  

Al aumentar la productividad agrícola y desarrollarse la ciencia médica, la sociedad occidental llegó a tener gran fe en lo positivo del cambio tecnológico, a pesar de sus aspectos menos agradables. Algunas realizaciones de ingeniería como la construcción del canal de Suez, el canal de Panamáy la torre Eiffel (1889) produjeron orgullo y, en gran medida, asombro. El telégrafo y el ferrocarril interconectaron la mayoría de las grandes ciudades.

A finales del siglo XIX, la bombilla (foco) inventada por Thomas Alva Edison comenzó a reemplazar a las velas y las lámparas. En treinta años todas las naciones industrializadas generaban potencia eléctrica para el alumbrado y otros sistemas.

Algunos inventos del siglo XIX y XX, como el teléfono, la radio, el automóvil con motor y el aeroplano sirvieron no sólo para mejorar la vida, sino también para aumentar el respetouniversal que la sociedad en general sentía por la tecnología.

Con el desarrollo de la producción en serie con cadenas de montaje para los automóviles y para aparatos domésticos, y la invención aparentemente ilimitada de más máquinas para todo tipo de tareas, la aceptación de las innovaciones por parte de los países más avanzados, sobre todo en Estados Unidos, se convirtió no sólo en un hecho de la vida diaria, sino en un modo de vida en sí mismo. Las sociedades industriales se transformaron con rapidez gracias al incremento de la movilidad, la comunicaciónrápida y a una avalancha de información disponible en los medios de comunicación.

La I Guerra Mundial y la Gran Depresiónforzaron un reajuste de esta rápida explosión tecnológica. El desarrollo de los submarinos, armas, acorazados y armamento químico hizo ver más claramente la cara destructiva del cambio tecnológico. Además, la tasa de desempleados en todo el mundo y los desastres provocados por las instituciones capitalistas en la década de 1930 suscitaron en algunos sectores la crítica más enérgica sobre los beneficios que resultaban del progreso tecnológico.

Con la II Guerra Mundial llegó el desarrollo del arma que desde entonces constituye una amenaza general para la vida sobre el planeta: la bomba atómica.

El gran programa para fabricar las primeras bombas atómicas durante la guerra, el ProyectoManhattan, fue el esfuerzo tecnológico más grande y más caro de la historia hasta la fecha. Este programa abrió una época no sólo de armamento de destrucción en masa, sino también de ciencia de alto nivel, con proyectos tecnológicos a gran escala, que a menudo financiaban los gobiernos y se dirigían desde importantes laboratorios científicos.

Una tecnología más pacífica surgida de la II Guerra Mundial (el desarrollo de las computadoras, transistores, electrónica y las tendencias hacia la miniaturización) tuvo un efecto mayor sobre la sociedad. Las enormes posibilidades que se ofrecían se fueron convirtiendo rápidamente en realidad; esto trajo consigo la sustitución de la mano de obra por sistemas automatizados y los cambios rápidos y radicales en los métodos y prácticas de trabajo.

Logros y beneficios tecnológicos 

Dejando a un lado los efectos negativos, la tecnología hizo que las personas ganaran en control sobre la naturaleza y construyeran una existencia civilizada. Gracias a ello, incrementaron la producción de bienes materiales y de servicios y redujeron la cantidad de trabajo necesario para fabricar una gran serie de cosas. En el mundo industrial avanzado, las máquinas realizan la mayoría del trabajo en la agricultura y en muchas industrias, y los trabajadores producen más bienes que hace un siglo con menos horas de trabajo. Una buena parte de la población de los países industrializados tiene un mejor nivel de vida (mejor alimentación, vestimenta, alojamiento y una variedad de aparatos para el uso doméstico y el ocio). En la actualidad, muchas personas viven más y de forma más sana como resultado de la tecnología.

En el siglo XX los logros tecnológicos fueron insuperables, con un ritmo de desarrollo mucho mayor que en periodos anteriores.

La invención del automóvil, la radio, la televisióny teléfono revolucionó el modo de vida y de trabajo de muchos millones de personas. Las dos áreas de mayor avance han sido la tecnología médica, que ha proporcionado los medios para diagnosticar y vencer muchas enfermedades mortales, y la exploración del espacio, donde se ha producido el logro tecnológico más espectacular del siglo: por primera vez los hombres consiguieron abandonar y regresar a la biosfera terrestre.

Efectos de la tecnología

 
Durante las últimas décadas, algunos observadores han comenzado a advertir sobre algunos resultados de la tecnología que también poseen aspectos destructivos y perjudiciales. De la década de 1970 a la de 1980, el número de estos resultados negativos ha aumentado y sus problemas han alcanzado difusión pública. Los observadores señalaron, entre otros peligros, que los tubos de escape de los automóviles estaban contaminando la atmósfera, que los recursos mundiales se estaban usando por encima de sus posibilidades, que pesticidas como el DDT amenazaban la cadena alimenticia, y que los residuos minerales de una gran variedad de recursos industriales estaban contaminando las reservas de agua subterránea.

En las últimas décadas, se argumenta que el medio ambiente ha sido tan dañado por los procesos tecnológicos que uno de los mayores desafíos de la sociedad moderna es la búsqueda de lugares para almacenar la gran cantidad de residuos que se producen. Los problemas originados por la tecnología son la consecuencia de la incapacidad de predecir o valorar sus posibles consecuencias negativas. Se seguirán sopesando las ventajas y las desventajas de la tecnología, mientras se aprovechan sus resultados.

Alternativas propuestas  

El concepto denominado tecnología apropiada, conveniente o intermedia se acepta como alternativa a los problemas tecnológicos de las naciones industrializadas y, lo que es más importante, como solución al problema del desequilibrio social provocado por la transferencia de tecnologías avanzadas a países en vías de desarrollo.

Se dice que el carácter arrollador de la tecnología moderna amenaza a ciertos valores, como la calidad de vida, la libertad de elección, el sentido humano de la medida y la igualdad de oportunidades ante la justicia y la creatividadindividual. Los defensores de este punto de vista proponen un sistema de valores en el que las personas reconozcan que los recursos de la Tierra son limitados y que la vida humana debe reestructurarse alrededor del compromiso de controlar el crecimiento de la industria, el tamaño de las ciudades y el uso de la energía. La restauración y la renovación de los recursos naturales son los principales objetivos tecnológicos.

Además se ha argumentado que, como la sociedad moderna ya no vive en la época industrial del siglo XIX y principios del XX (y que la sociedad postindustrial es ya una realidad), las redes complejas posibles gracias a la electrónica avanzada harán obsoletas las instituciones de los gobiernos nacionalistas, las corporaciones multinacionales y las ciudades superpobladas.
La tecnología ha sido siempre un medio importante para crear entornos físicos y humanos nuevos. Sólo durante el siglo XX se hizo necesario preguntar si la tecnología destruiría total o parcialmente la civilización creada por el ser humano.

A lo largo del siglo XX la tecnología se extendió desde Europa y Estados Unidos a otras naciones importantes como Japóny la antigua Unión Soviética, pero en ningún caso lo hizo a todos los países del mundo. Muchos de los países de los denominados en vías de desarrollo no han experimentado nunca el sistema de fábricas ni otras instituciones de la industrialización, y muchos millones de personas sólo disponen de la tecnología más básica. La introducción de la tecnología occidental ha llevado a menudo a una dependencia demasiado grande de los productos occidentales. Para la población de los países en vías de desarrollo que depende de la agricultura de subsistencia tiene poca relevancia este tipo de tecnologías. En los últimos años, grupos de ayuda occidentales han intentado desarrollar tecnologías apropiadas, usando las técnicas y materiales de los pueblos indígenas.

UNA LECTURA SUGERENTE...
«Ciencia, Tecnología, Sociedad y Cultura en el cambio de siglo»

De José Antonio López Cerezo y José Manuel Sánchez Ron (Editores)
Edición de la Organización de Estados Iberoamericanos para la Educación, la Ciencia y la Cultura (OEI) - Biblioteca Nueva, 2001. 365 Páginas

El vertiginoso desarrollo científico-tecnológico del mundo actual está consiguiendo hacer realidad las fantasías de hace sólo unas décadas, con un extraordinario potencial para la transformación de la naturaleza y la satisfacción de las necesidades humanas.

Dos realidades aparentemente contradictorias de la sociedad de cambio de siglo, que se intensificarán, sin duda, en el nuevo milenio, son la creciente globalización en el ámbito tecno-económico y la acentuación de las diferencias en la distribución del conocimiento y de la riqueza. La producción de energía, alimentos y bienes manufacturados, por ejemplo, ha sido objeto de un crecimiento inaudito en los últimos tiempos. Sin embargo, ese desarrollo también ha planteado importantes desafíos sociales, éticos y legales acerca de peligros radicalmente nuevos por su magnitud y naturaleza, peligros que no se circunscriben a un lugar geográfico, una clase social o incluso a la generación presente. La energía nuclear, la biotecnología o las tecnologías de la información han creado, en este sentido, para bien y para mal, un mundo nuevo y globalizado. Es un mundo de beneficios y amenazas globales, pero también de profundas asimetrías en la distribución de la riqueza, los costes ambientales y la apropiación del conocimiento científico.

El objetivo de esta obra es abrir un espacio de reflexión sobre este estado de cosas; un espacio donde estén presentes distintas perspectivas del problema, desde diversos ámbitos disciplinares y geográficos, y en el que puedan valorarse los aspectos históricos, ambientales, culturales y políticos que han conducido hasta la situación presente y que, presumiblemente, enmarcarán las tendencias y acciones para el futuro.

Conclusiones

• Los últimos avances en la ciencia estan haciendo que los cientíoficos puedan tranajar con mayor eficacia, y así poder lograr mayores descubrimientos que serviran al mundo para diversos fines, la cura para el terrible virus del VIHes una de las metas mas importantes que los científicos intentan alcanzar, que gracias a los nuevos descubrimientos cada día esta más cerca.
• Los avances en la tecnología están logrando reemplazar casi en su totalidad a la mano del hombre, los robots están poblando las fabricas dejando inútil al hombre, ya el trabajo que antes realizaban 20 hombres, ahora solo se necesita de uno que controle a la computadora que está programada para hacer su trabajo.
• Los avances tecnológicos, así como los científicos sirven como un bien para la humanidad en cierta parte, ya que la desde la creación de la computadora ha aumentado mucho el desempleo debido a que en las compañías ya no necesitan de tanto personalsi una sola computadora puede hacer un mejor trabajo; además algunos avances científicos se usan como armas de guerra, como por ejemplo las bombas bacteriológicas. Todo esto llega a pensar que mientras más descubrimientos se produzcan puede ocasionar mayores daños a la humanidad.

Agustin Egui

CAF