Del grafeno al cepillo de dientes: celebramos el Día Mundial de los Materiales

Cada mañana, al despertar, estamos rodeados por una orquesta silenciosa de materiales que sustentan nuestra vida: grafito que favorece la ventilación y la termorregulación en colchones y almohadas; las cerámicas avanzadas utilizadas en prótesis articulares y dentales, o el bioplástico reforzado con fibras vegetales en un cepillo de dientes, que promete desintegrarse sin dejar rastro.

Los materiales, antes discretos y secundarios, dejaron de ser meros soportes y se convirtieron en verdaderos protagonistas de los cambios tecnológicos y ambientales.

El origen de la fiesta

El interés por estos logros ha crecido tanto que la Federación de Sociedades Europeas de Materiales (FEMS) ha promovido el Día Mundial de los Materiales (ADM), que el 5 de noviembre de 2025 cumple su vigésima tercera edición. El objetivo es celebrar los descubrimientos, crear conciencia sobre su importancia y resaltar los desafíos éticos y ambientales asociados a su uso. La Universidad Politécnica de Madrid ha sido pionera, de forma ininterrumpida durante estos veintitrés años, de esta iniciativa.

En la primera edición (mayoritariamente simbólica) pequeños fragmentos de cerámicas de última generación, metales antes inexistentes, polímeros, biomateriales… En aquel momento, nadie sabía que serían el punto de partida de la odisea científica que nos ha llevado hasta nuestros días.

Hitos recientes

En los últimos años la ingeniería de materiales se ha ido incorporando a los objetos más habituales. Los avances recientes nos permiten imaginar (y producir) productos más eficientes, duraderos y sostenibles:

Las posibilidades van desde el espectáculo técnico hasta transformaciones concretas:

Eficiencia energética: materiales con conductividad optimizada y menor masa reducen el consumo en transporte y electrónica.

Resiliencia radical: la autorreparación estructural significa menos fallas catastróficas en infraestructura crítica.

Una elección basada en el ciclo de vida: con el reciclaje atómico, el final de vida deja de ser residuo y vuelve a ser materia prima.

Innovación funcional cotidiana: ropa que regula activamente la temperatura, envases que se degradan de forma controlada, sensores incrustados en objetos comunes…

Reducción de residuos tóxicos: el uso de materiales biocompatibles o reciclables minimiza la huella química de nuestra tecnología.

Los materiales no son sólo soporte pasivo, sino también protagonistas del cambio hacia una sociedad más eficiente, circular y resiliente.

Insecto acuático de la familia Hydrophilidae (el tono dorado proviene de la capa de oro que se aplica para observar con un microscopio electrónico de barrido). Se muestra un detalle de la microestructura en la parte de la antena. Ciemic-Universidad de Costa Rica Del laboratorio al futuro

Desde el casi legendario grafeno, ese “átomo de carbono en dos dimensiones”, la lista de materiales disruptivos crece sin cesar:

Materiales bidimensionales: con nombres pegadizos como fosforeno, dicalcogenuros y carbinos, han ampliado la paleta, permitiendo sorprendentes propiedades eléctricas, térmicas y ópticas que prometen dar forma a nuestro futuro.

Aleaciones de metales ligeros con memoria y autocuración: metales con una estructura jerárquica compleja que responden cerrando microfisuras que se forman internamente por fatiga, como nos pasa a los humanos.

Híbridos, bioinspirados y biomateriales: logran integrar proteínas, nanocelulosa y polímeros naturales para lograr sostenibilidad y funcionalidad.

Reciclaje atómico: permitiendo grandes avances para la economía circular a nivel molecular. Implica romper selectivamente enlaces químicos para restaurar materiales sin sacrificar su rendimiento.

Materiales para la energía: electrodos de óxido nanoporosos para baterías ultrarrápidas, supercondensadores de grafeno y catálisis para captura de CO₂.

Materiales “vivos” o adaptativos: estructuras capaces de modificar sus propiedades en respuesta a estímulos ambientales, gracias a la integración de sensores y mecanismos de autorregulación en su propia composición.

Cada hito no fue un destello aislado, sino una constelación que reconfigura la forma en que diseñamos y utilizamos los materiales.

De la decoración al imperativo

La sostenibilidad ya es una característica de diseño obligatoria, no una opción cosmética. Imaginemos un material híbrido altamente conductor y reciclable: una matriz polimérica biodegradable reforzada con nanofibras de celulosa modificada, que podría provenir de desechos agrícolas.

Este tipo de material podría utilizarse, por ejemplo, en carcasas de dispositivos electrónicos o componentes de vehículos eléctricos. Su estructura permite el reciclaje molecular, capaz de romper y regenerar enlaces en condiciones controladas sin pérdida de propiedades. Su capacidad de autocuración alarga su vida útil, evitando recambios frecuentes.

Así, la innovación en materiales se convierte en un camino concreto hacia un diseño verdaderamente sostenible.

Este desarrollo es consistente con el imperativo de que todas las innovaciones deben pensarse desde su ciclo de vida: creación, uso y eliminación o reutilización.

Objetos cotidianos que se pueden transformar.

¿Qué podrían cambiar las cosas cotidianas gracias a los materiales?

Las baterías para teléfonos y portátiles serían ultraligeras, recargables en minutos y completamente reciclables, sin recurrir a metales tóxicos. La ropa deportiva ajustaría activamente su temperatura al ambiente y, al final de su vida útil, podría reincorporarse a nuevos ciclos textiles. Las pantallas y los dispositivos portátiles se presentarían como láminas delgadas y flexibles, con una huella ecológica significativamente menor.

En el ámbito de la automoción, los componentes se repararían solos y prolongarían significativamente su vida útil. Incluso los envases de alimentos controlarían el estado del producto en tiempo real (regularían la humedad y detectarían gases de descomposición) y tras su uso se reintroducirían en los ciclos de producción sin dejar residuos nocivos.

Día Mundial de los Materiales

Y así, como todo buen experimento que termina donde empezó, la historia vuelve a su origen: aquellos fragmentos simbólicos depositados en el laboratorio el primer Día Mundial de los Materiales, fragmentos apenas transparentes, acabaron por infiltrarse en la vida cotidiana.

Hoy, ese mismo espíritu late en los objetos que nos rodean: en teléfonos que vibran, en autos que aprenden, en ropa que promete ser más inteligente incluso que nosotros.

Nada se pierde, todo se transforma… y, con suerte, se recicla.

¡Feliz Día Mundial de los Materiales!