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Esta unidade abre a disciplina, mostrando como os materiais e as tecnologias servem para caracterizar e compreender o mundo físico que nos rodeia: tudo o que usamos resulta da conjugação entre materiais, processos e tecnologias e articula três universos — o tecnológico, o científico e o artístico. Distinguem-se matéria-prima, material e artefacto, organizam-se os materiais nas quatro grandes classes (metálicos, poliméricos, cerâmicos e compósitos) e reconhece-se o papel dos materiais e das tecnologias na qualidade de vida e no progresso. Sendo uma disciplina de opção da formação específica do 12.º ano, «Materiais e Tecnologias» não tem Exame Final Nacional: é avaliada por avaliação interna, de forte componente experimental e de projeto.
4 secções~16 min de leitura3 competênciasNível Base 1 · Padrão 2 · Aprofundamento 1
nível básico
Na formação geral, o exigível é identificar as quatro grandes classes de materiais, distinguir matéria-prima, material e artefacto e reconhecer que os objetos resultam da conjugação de materiais, processos e tecnologias.
nível avançado
No aprofundamento, espera-se analisar criticamente artefactos do quotidiano, situá-los nos universos tecnológico, científico e artístico e discutir o papel dos materiais e das tecnologias na qualidade de vida e ao longo do ciclo de vida do produto.
Profundidade de leitura: Aprofundado
Tamanho do texto: Padrão
Os três universos da disciplina
Considera uma cadeira monobloco de plástico (polipropileno) produzida por moldação por injeção. Analisa-a identificando de que modo se manifestam os três universos da disciplina — tecnológico, científico e artístico — e conclui por que razão nenhum deles pode ser ignorado na sua conceção.
Identifica-se o material e as suas propriedades: o polipropileno é um polímero leve, resistente à humidade e moldável a quente. São essas propriedades (rigidez suficiente e baixa massa volúmica) que permitem uma cadeira leve e barata.
Reconhece-se o processo e a tecnologia: a moldação por injeção produz milhares de cadeiras iguais a partir de um único molde, em série e a baixo custo. A tecnologia condiciona a forma possível — uma peça única, sem arestas que impeçam a desmoldagem.
Analisa-se a forma e a função (design): a geometria ergonómica do assento e do encosto, a cor e a possibilidade de empilhamento resultam de decisões de design que conciliam estética, conforto e uso.
Resultado: A cadeira só se compreende cruzando os três universos: o material (ciência) torna-a possível, o processo (tecnologia) torna-a fabricável em série e o design (arte) torna-a útil e desejável. Ignorar qualquer um deles conduz a um objeto inviável, malfeito ou sem uso.
Erros frequentes
Revisão ativa
Escolhe um objeto simples que tenhas à mão (por exemplo, uma esferográfica). Descreve-o indicando (a) os materiais de que é feito, (b) a função que desempenha e (c) a forma que assume; explica depois de que modo os três universos da disciplina — tecnológico, científico e artístico — estão presentes nesse objeto.
Evocação ativa
Recorda os pontos-chave — depois revela.
Fontes: Aprendizagens Essenciais de Materiais e Tecnologias — 12.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))
Do material ao artefacto
Uma garrafa de água é feita de PET (politereftalato de etileno). Reconstitui a cadeia completa que vai da natureza até à garrafa, identificando a matéria-prima, o material, o processo de fabrico e o artefacto. Justifica por que razão a garrafa não pode ser chamada «material».
A origem é o petróleo (e o gás natural), matéria-prima fóssil extraída da natureza. Por si só não serve para fabricar a garrafa.
Por processos químicos (refinação e polimerização) obtém-se o PET, um polímero termoplástico transparente e leve. O PET é o material, fornecido em granulado.
O granulado é transformado por moldação por sopro (a partir de uma pré-forma previamente injetada), tecnologia que dá forma oca à garrafa.
O resultado é a garrafa — um artefacto/produto com uma função definida: conter e transportar líquido.
Resultado: A cadeia é: petróleo (matéria-prima) → PET (material) → moldação por sopro (processo) → garrafa (artefacto). A garrafa não é um «material» porque é um objeto acabado com função; o material é o PET de que ela é feita.
Erros frequentes
Revisão ativa
Para cada um destes objetos — um copo de vidro, um caixilho de alumínio e uma tábua de cozinha de madeira — indica a respetiva matéria-prima, o material e o processo que os originou, organizando a informação numa pequena tabela de três colunas.
Evocação ativa
Recorda os pontos-chave — depois revela.
Fontes: Aprendizagens Essenciais de Materiais e Tecnologias — 12.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))
As quatro grandes classes de materiais
Objetos do quotidiano e as classes de materiais
Analisa um guarda-chuva comum e identifica pelo menos três materiais diferentes que o constituem. Classifica cada um na respetiva grande classe e relaciona-o com a função que desempenha na peça.
São de metal (aço ou alumínio) — classe dos materiais metálicos. Escolhem-se pela resistência e pela ductilidade, que permitem varetas finas mas capazes de flexão sem partir.
É um polímero (poliéster ou nylon), muitas vezes com revestimento impermeável — classe dos materiais poliméricos. Escolhe-se pela leveza, flexibilidade e impermeabilidade.
É de plástico rígido (polímero) ou de madeira (compósito natural). Escolhe-se pelo conforto de pega (ergonomia) e pelo isolamento ao toque.
Resultado: O guarda-chuva combina materiais de duas a três classes — metálicos (estrutura), poliméricos (cobertura e punho) e, por vezes, um compósito natural como a madeira no punho —, cada um selecionado pela propriedade que melhor serve a sua função. É um bom exemplo de como um objeto simples reúne várias famílias de materiais.
Erros frequentes
Revisão ativa
Observa cinco objetos da tua sala de aula. Para cada um, indica o material principal e classifica-o numa das quatro grandes classes (metálico, polimérico, cerâmico ou compósito); identifica ainda, pelo menos, um objeto que combine materiais de duas ou mais classes.
Evocação ativa
Recorda os pontos-chave — depois revela.
Fontes: Aprendizagens Essenciais de Materiais e Tecnologias — 12.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))
Ciclo de vida de um produto
Explica de que modo o aparecimento do silício de elevada pureza (semicondutor) transformou objetos e qualidade de vida. Situa ainda um dispositivo eletrónico atual no seu ciclo de vida, indicando um impacto a ponderar.
O silício semicondutor permitiu o transístor e o circuito integrado (chip), tornando possíveis rádios portáteis, computadores, telemóveis e a Internet — objetos e serviços antes inexistentes.
Democratizou a comunicação e o acesso à informação, apoiou a medicina (equipamentos de diagnóstico), a educação e o trabalho à distância, aumentando o alcance e a rapidez de muitas tarefas.
Um smartphone percorre: extração (metais e silício) → produção → uso (poucos anos) → fim de vida. Impactos a ponderar: a energia e os recursos gastos na produção e o lixo eletrónico no fim de vida, que exige recolha e reciclagem.
Resultado: O silício ilustra a regra «novo material → novos objetos → nova qualidade de vida»: viabilizou a eletrónica e transformou o quotidiano. Mas caracterizá-lo por completo exige ver todo o ciclo de vida do produto — incluindo o custo ambiental e o fim de vida —, e não apenas os benefícios do uso.
Erros frequentes
Revisão ativa
Escolhe um material relativamente recente (por exemplo, o silício dos chips, a fibra de carbono ou um bioplástico) e explica: (a) que objetos ou possibilidades novas ele permitiu; (b) de que modo melhorou a qualidade de vida; (c) que impacto ambiental convém ponderar no seu ciclo de vida.
Evocação ativa
Recorda os pontos-chave — depois revela.
Fontes: Aprendizagens Essenciais de Materiais e Tecnologias — 12.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))
Referências e fontes
Direção-Geral da Educação (DGE)