Tan sólo hay tres tipos de materiales: metales, cerámicos y polímeros; estos últimos pueden ser naturales (ADN, proteínas, celulosa, entre otros) y sintéticos, también llamados plásticos, aunque algunos autores¹ clasifican por separado los hules (elastómeros) y los vidrios, los cuales, estrictamente hablando, son polímeros y cerámicos, respectivamente. Sin embargo, actualmente se ha agregado un nuevo grupo que ha revolucionado la ingeniería de los materiales: los materiales compuestos (figura 1).

Cada tipo posee características propias que le otorgan un comportamiento para aplicaciones específicas (de ingeniería o estructurales, por ejemplo), por esta razón es importante observarlos desde adentro, ya que de acuerdo con la conformación de su estructura interna serán regidas sus propiedades físicas, químicas y mecánicas.

Cada material tiene una distribución química que involucra los átomos, así como sus modificaciones nucleares y electrónicas; del mismo modo implica la coordinación atómica con sus vecinos en distintas fases. Comúnmente –pero no siempre– esta coordinación es suficientemente regular para producir cristales.²

El primer entendimiento científico de fractura de materiales se desarrolló a principios del siglo pasado a la par con la teoría química que estipulaba: “un sólido es una colección de átomos unidos por enlaces químicos”. Desde entonces se consideró la estructura del sólido en geometrías determinadas, principalmente, por el tipo, longitud y energía del enlace que formaba arreglos atómicos en diferentes planos.³ Cuando este arreglo es estirado, cada enlace responde elongándose y soportando una extensión; si esta deformación va más allá de cierto punto crítico determinado por la energía de los enlaces, éstos se rompen y originan grietas microscópicas que conducen a la fractura total del material.