Idees clau

Model per interpretar sistemes materials

Teresa Pigrau

Neus Sanmartí

El model per aprofundir en l’estudi dels “sistemes materials” es treballa a tots els cicles i s’aprofundeix, en espiral i de manera interrelacionada, en les idees següents:

ESTRUCTURA

Composició i propietats

Es refereix a la composició del material (les substàncies que en formen part i com estan distribuïdes, per exemple, en un objecte, una mescla…), i a les seves propietats (com són i com es comporten).  

Un material o diferents? Dur o tou? Àcid o bàsic? Sòlid, líquid, gas o plasma? Ordenat o desordenat? Mescla o pur?

CANVIS I PROCESSOS

Físics i químics

Es refereix als canvis que tenen lloc a l’interaccionar els materials que formen el sistema, que poden ser deguts a interaccions dèbils (físiques) o fortes (químiques), reconeixent quines eren les substàncies que hi havien abans del canvi i després, i en què han canviat (encara que les substàncies siguin les mateixes). També que la matèria (la massa, els elements, els àtoms…) es conserva al llarg dels canvis i que aquests són cíclics (cicle de l’aigua, del paper, del CO2…).

Com canvia quan es donen cops, a l¡afegir aigua, quan s’escalfa, al fer passar electricitat…? Què hi havia abans i després del canvi? Com sabem que quan interaccionen dues substàncies el canvi és feble o fort?

CONTROL-REGULACIÓ

de les interaccions

Es refereix a les interaccions matèria-energia entre el sistema i el seu entorn, tot identificant què entra i què surt, i com es controla-regula el canvi (per exemple, la seva velocitat) en funció de variables com la temperatura, la pressió o la quantitat de les substàncies que interaccionen.

Com es pot aconseguir que els canvis siguin més lents o més ràpids? Com canvia el medi quan un material canvia? Com podem aconseguir que els canvis siguin sostenibles ambientalment?

Temps

Es refereix al cicle del material, és a dir, a com podem tornar-lo a tenir a partir de la reflexió sobre d’on ve (l’aigua, el paper, el CO2…) i a on va en cadascun dels canvis que possibiliten tancar el cicle.

Escala

Es refereix als diferents nivells a partir dels que es pot analitzar un sistema material, diferenciant entre el nivell “supra, que correspon a materials que observem en un medi determinat (paisatge, màquina, objecte…), macro, que correspon a les observacions fetes d’un material concret a ull nu o amb la lupa, i el nivell “micro”, que és el que correspon a com ens imaginem la matèria per dins (discontínua). Actualment també parlem del nivell “nano, entre el macro i el micro. Per poder explicar tant la composició d’un material com les seves propietats i canvis hem d’imaginar-nos com és aquest material per dins i, per tant, interrelacionar escales diverses.