prof. Davide Betto

laurea in Architettura conseguita presso la Facoltà di Architettura di Reggio Calabria; dottorato di ricerca conseguito presso la Facoltà di Napoli in Metodi di Valutazione. Si è abilitato all'insegnamento nella classe di concorso "A033 - Educazione Tecnica nella scuola media" nel 2004 e dal 2007 è diventato docente di ruolo. Insegna a Catania presso la scuola secondaria di primo grado Dante Alighieri. Appassionato di informatica che, insegna nelle classi 2.0 e 3.0, webmaster per diletto e utilizzatore avanzato di programmi C.A.D., grafica e video produzione. Autore di questo blog e vincitore del premio internazionale come miglior sito dell'anno 2016 nell'area Carriera e Formazione. Autore per casa editrice Lattes Editori di Torino per la quale cura il blog iLTECHNOlogico.it e le pubblicazioni di tecnologia.

Feb 142021
 

Chi non ama le finestre, quegli ampi spazi ritagliati sulle pareti dei nostri edifici capaci di collegati con il mondo esterno, che ci consentono di poter guardare fuori dalle mura del nostro spazio domestico, di far entrare la luce all’interno delle nostre case e soprattutto di proteggerci da rumori e agenti atmosferici conservando condizioni ideali all’interno dei nostri spazi. Purtroppo questo materiale non è esente da difetti; è, infatti, molto fragile rischiando di rompersi con facilità, inoltre non è un buon isolante tant’è che bisogna realizzare opportuni accorgimenti tecnici come ad esempio i vetri camera, ossia più vetri separati da uno spazio d’aria interno, per ottenere l’isolamento necessario. Forse fino ad oggi perché i ricercatori dell’Università del Maryland sono riusciti a trasformare degli sfogliati di tronco d’albero in un materiale trasparente quasi come il vetro, più leggero e con capacità migliori di isolamento termo-acustico. Che sia arrivato il momento di sostituire i vetri delle nostre finestre?

Il legno come sappiamo è composto essenzialmente da due materiali base, la cellulosa, si quella con cui si fa la carta, costituita da minuscole fibre intrecciate e la lignina, una struttura polimerica che ha la funzione di cementare e legare queste fibre in modo da conferire compattezza e resistenza al tronco della pianta. La lignina contiene delle molecole chiamate cromofori, che danno al legno la caratteristica colorazione marrone e impediscono il passaggio della luce.

Fino ad oggi si era provato a rendere il legno trasparente eliminando la lignina dalla sua struttura, però, questo procedimento richiedeva l’uso di sostanze pericolose, alte temperature e molto tempo, tali da non rendere economico il processo, ossia il materiale ottenuto seppur semitrasparente sarebbe stato costosissimo.

I ricercatori del Maryland invece hanno trovato una soluzione ingegnosa e molto semplice, realizzabile a costo bassissimo e da chiunque, capace di rendere in legno assolutamente trasparente. L’operazione, molto semplice, richiede di spennellare delle assi di legno spesse 1 millimetro con perossido di idrogeno al 30% (acqua ossigenata). Queste debbono poi essere lasciate al Sole per circa un’ora o sotto una lampada UV in maniera tale che il perossido riesca sbiancare i cromofori marroni lasciando intatta la lignina rendendolo così bianco. A questo punto gli scienziati hanno immerso per cinque ore queste assi di legno in etanolo e poi hanno usato il toluene, una sorta di idrocarburo solvente usato al posto del benzene, su cui hanno poi applicato una resina epossidica trasparente, resistente, capace di riempire i pori del legno e di indurirsi dopo qualche ora. Questo procedimento ha reso il legno assolutamente trasparente.

Il risultato è incredibile, perché il materiale che è stato ottenuto è in grado di far passare il 90% della luce visibile inoltre il legno è molto più resistente del vetro e più leggero ed ha delle proprietà isolanti, come già detto, migliori a quelle del vetro. Nella sua produzione non è necessario utilizzare alte temperature con un conseguente risparmio di energia per la sua produzione. Gli scienziati hanno riferito che si possono utilizzare tanti tipi di legno per produrre queste assi trasparenti inclusi la quercia e la balsa e che non ha assolutamente importanza la direzione del taglio, che può avvenire sia nella direzione delle venature che in senso diametralmente opposto.

Si tratta di una scoperta e di una innovazione dei grandi risvolti, e chi lo sa che presto le nostre finestre non saranno più di fragile vetro bensì di resistentissimo legno trasparente.

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Gen 252021
 
2 SOLIDI
Dati VERDE: LATO1 = 2cm / LATO2 = 3cm / LATO3 = 10cm / ALTEZZA1 = 8cm
  GIALLA: LATO4 = 5cm / ALTEZZA2 = 6cm
CONSEGNE:
1 PROIEZIONI ORTOGONALI
2 ASSONOMETRIA ISOMETRICA
3 ASSONOMETRIA MONOMETRICA
4 ASSONOMETRIA CAVALIERA
5 PROSPETTIVA
6 REALIZZA LE CONSEGNE IN DIGITALE CON IL CAD
STRUMENTI NECESSARI:
OPERAZIONI INIZIALI:

Usando un foglio F4, posizionato in orizzontale, effettuiamo le squadrature secondo gli schemi indicati in SQUADRATURA F/4.

FIGURA DI RIFERIMENTO:

Clicca per ingrandire

Questo esercizio non dispone di tutorial esplicativi perché presuppone la conoscenza delle tecniche di consegna. Si consiglia, quindi, di assegnarlo solo dopo aver fatto svolgere diversi esercizi e solo quando si riterranno i propri alunni capaci di poterlo svolgere autonomamente.

Gen 212021
 
TORO
Dati RAGGIO1 = 2 cm / RAGGIO2 = 1 cm
CONSEGNE:
1 PROIEZIONI ORTOGONALI
2 ASSONOMETRIA ISOMETRICA
3 ASSONOMETRIA MONOMETRICA
4 ASSONOMETRIA CAVALIERA
5 PROSPETTIVA
6 REALIZZA LE CONSEGNE IN DIGITALE CON IL CAD
STRUMENTI NECESSARI:
OPERAZIONI INIZIALI:

Usando un foglio F4, posizionato in orizzontale, effettuiamo le squadrature secondo gli schemi indicati in SQUADRATURA F/4.

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Gen 212021
 
SEMISFERA
Dati RAGGIO = 4 cm
CONSEGNE:
1 PROIEZIONI ORTOGONALI
2 ASSONOMETRIA ISOMETRICA
3 ASSONOMETRIA MONOMETRICA
4 ASSONOMETRIA CAVALIERA
5 PROSPETTIVA
6 REALIZZA LE CONSEGNE IN DIGITALE CON IL CAD
STRUMENTI NECESSARI:
OPERAZIONI INIZIALI:

Usando un foglio F4, posizionato in orizzontale, effettuiamo le squadrature secondo gli schemi indicati in SQUADRATURA F/4.

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Gen 212021
 
CONO ROVESCIO
Dati RAGGIO = 3 cm / ALTEZZA = 8 cm
CONSEGNE:
1 PROIEZIONI ORTOGONALI
2 ASSONOMETRIA ISOMETRICA
3 ASSONOMETRIA MONOMETRICA
4 ASSONOMETRIA CAVALIERA
5 PROSPETTIVA
6 REALIZZA LE CONSEGNE IN DIGITALE CON IL CAD
STRUMENTI NECESSARI:
OPERAZIONI INIZIALI:

Usando un foglio F4, posizionato in orizzontale, effettuiamo le squadrature secondo gli schemi indicati in SQUADRATURA F/4.

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Gen 202021
 
CILINDRO
Dati RAGGIO = 3 cm / ALTEZZA = 8 cm
CONSEGNE:
1 PROIEZIONI ORTOGONALI
2 ASSONOMETRIA ISOMETRICA
3 ASSONOMETRIA MONOMETRICA
4 ASSONOMETRIA CAVALIERA
5 PROSPETTIVA
6 REALIZZA LE CONSEGNE IN DIGITALE CON IL CAD
STRUMENTI NECESSARI:
OPERAZIONI INIZIALI:

Usando un foglio F4, posizionato in orizzontale, effettuiamo le squadrature secondo gli schemi indicati in SQUADRATURA F/4.

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Gen 202021
 
CONO
Dati RAGGIO = 3 cm / ALTEZZA = 8 cm
CONSEGNE:
1 PROIEZIONI ORTOGONALI
2 ASSONOMETRIA ISOMETRICA
3 ASSONOMETRIA MONOMETRICA
4 ASSONOMETRIA CAVALIERA
5 PROSPETTIVA
6 REALIZZA LE CONSEGNE IN DIGITALE CON IL CAD
STRUMENTI NECESSARI:
OPERAZIONI INIZIALI:

Usando un foglio F4, posizionato in orizzontale, effettuiamo le squadrature secondo gli schemi indicati in SQUADRATURA F/4.

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Gen 202021
 
SFERA
Dati RAGGIO = 4 cm
CONSEGNE:
1 PROIEZIONI ORTOGONALI
2 ASSONOMETRIA ISOMETRICA
3 ASSONOMETRIA MONOMETRICA
4 ASSONOMETRIA CAVALIERA
5 PROSPETTIVA
6 REALIZZA LE CONSEGNE IN DIGITALE CON IL CAD
STRUMENTI NECESSARI:
OPERAZIONI INIZIALI:

Usando un foglio F4, posizionato in orizzontale, effettuiamo le squadrature secondo gli schemi indicati in SQUADRATURA F/4.

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Gen 172021
 

La tecnologia fotovoltaica, ossia quella utilizzata nei pannelli che disponiamo sui tetti delle nostre case, capaci di raccogliere la luce del sole trasformarla in elettricità è soltanto all’inizio e assistiamo continuamente nuove scoperte che ne migliorano le caratteristiche, la qualità e la durata. Uno dei problemi maggiori dei pannelli fotovoltaici e che nella conversione della luce in energia elettrica essi riescono, nelle condizioni migliori, a convertire al massimo i due terzi dei fotoni che li colpiscono.

Partiamo dal ricordare velocemente come funziona la tecnologia fotovoltaica; si tratta di quel fenomeno fisico per cui un materiale semiconduttore trattato con differenti prodotti sulle sue due superfici, diventa un diodo, ossia un componente elettrico in grado di far fluire la corrente solo in una direzione creando così la possibilità di assemblare diverse celle in sequenza per formare una stringa e poi pannelli sempre più grandi, sommando in questo modo le cariche prodotte come fanno le pile in sequenza. Purtroppo questi pannelli sono in grado di convertire soltanto alcuni fotoni, quelli ad alta energia, mentre altri, invece, vengono completamente dispersi o non catturati perdendo una grande quantità di energia che potrebbe essere sfruttata.

Lo studio condotto dalla Dipartimento di Scienza dei Materiali dell’Università di Milano Bicocca, ha permesso di realizzare nuovi materiali capaci di modificare le proprietà elettroniche di questi pannelli e di ottimizzare il recupero di parte dello spettro solare non utilizzato dai dispositivi fotovoltaici. In pratica, il sole emette radiazioni di diverso colore e quindi con diversa energia che, potrebbero tutti essere raccolti per produrre elettricità e attivare reazioni chimiche, ma sfortunatamente, le tecnologie fotovoltaiche attuali non riescono a realizzare.

I ricercatori dell’Università milanese, hanno progettato un sistema multicomponente in grado di catturare i fotoni sprecati, quelli a bassa energia, e di convertirli in fotoni ad alta energia così da poter sfruttare la parte di spettro luminoso che sfugge agli attuali sistemi. Si tratta di nanocristalli a semiconduttore capaci di assorbire la luce, modificati introducendo al loro interno delle impurezze d’oro il cui scopo è quello di funzionare da ponte energetico tra il nano-cristallo e i convertitori, sfruttando dei meccanismi ultra veloci che avvengono in milionesimi di milionesimi di secondo (picosecondo).

È ovvio che questa ricerca, pubblicata sulla rivista Advanced Materials, ed intitolata High Photon Upconversion Efficiency with Hybrid Triplet Sensitizers by Ultrafast Hole-Routing in Electronic-Doped Nanocrystals, potrà portare nell’immediato futuro allo sviluppo di nuovi nano-materiali ibridi in grado di portare enormi miglioramenti anche in altri campi della fotonica e della fotochimica.

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Gen 172021
 
CUNEO
Dati LATO1 = 8 cm / LATO2 = 4 cm / ALTEZZA = 8 cm
CONSEGNE:
1 PROIEZIONI ORTOGONALI
2 ASSONOMETRIA ISOMETRICA
3 ASSONOMETRIA MONOMETRICA
4 ASSONOMETRIA CAVALIERA
5 PROSPETTIVA
6 REALIZZA LE CONSEGNE IN DIGITALE CON IL CAD
STRUMENTI NECESSARI:
OPERAZIONI INIZIALI:

Usando un foglio F4, posizionato in orizzontale, effettuiamo le squadrature secondo gli schemi indicati in SQUADRATURA F/4.

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Questo esercizio non dispone di tutorial esplicativi perché presuppone la conoscenza delle tecniche di consegna. Si consiglia, quindi, di assegnarlo solo dopo aver fatto svolgere diversi esercizi e solo quando si riterranno i propri alunni capaci di poterlo svolgere autonomamente.

Gen 172021
 
TETTO  A PADIGLIONE
Dati LATO1 = 5 cm / LATO2 = 8 cm / ALTEZZA = a discrezione del docente
CONSEGNE:
1 PROIEZIONI ORTOGONALI
2 ASSONOMETRIA ISOMETRICA
3 ASSONOMETRIA MONOMETRICA
4 ASSONOMETRIA CAVALIERA
5 PROSPETTIVA
6 REALIZZA LE CONSEGNE IN DIGITALE CON IL CAD
STRUMENTI NECESSARI:
OPERAZIONI INIZIALI:

Usando un foglio F4, posizionato in orizzontale, effettuiamo le squadrature secondo gli schemi indicati in SQUADRATURA F/4.

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Gen 162021
 
TETTO A FALDE
Dati LATO1 = 5 cm / LATO2 = 8 cm / ALTEZZA = a discrezione del docente
CONSEGNE:
1 PROIEZIONI ORTOGONALI
2 ASSONOMETRIA ISOMETRICA
3 ASSONOMETRIA MONOMETRICA
4 ASSONOMETRIA CAVALIERA
5 PROSPETTIVA
6 REALIZZA LE CONSEGNE IN DIGITALE CON IL CAD
STRUMENTI NECESSARI:
OPERAZIONI INIZIALI:

Usando un foglio F4, posizionato in orizzontale, effettuiamo le squadrature secondo gli schemi indicati in SQUADRATURA F/4.

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Gen 162021
 

La capacità di alcuni materiali di accumulare calore in determinate condizioni, è nota già da tempo e diversi studi sono stati sviluppati con risultati alterni. 

Ciò che ha rallentato gli studiosi nella realizzazione di materiali compositi per l’accumulo di energia termo-chimica, è stato il loro costo. Infatti, ad esempio, uno dei materiali migliori dal punto di vista termico, la zeolite, ha un costo per kilogrammo di diverse decine di euro diventando, per cui, assolutamente diseconomico per qualunque tentativo di utilizzo come materiale per la produzione di calore. Il Politecnico di Torino in collaborazione con l’Istituto di Tecnologie Avanzate per l’Energia, ha pubblicato sulla rivista Scientific Reports, i risultati di questo studio che dimostra come utilizzando il cemento come matrice per l’accumulo del calore si possa creare un ottimo compromesso tra risultato e costo.

La tecnica, nota da tempo e già utilizzata ad esempio in alcune centrali solari, parte dal principio che riscaldando alcuni sali, questi riescono a conservare questo calore per un tempo indefinito se posti all’interno di altri materiali definiti come matrici. Un semplice esperimento può dimostrare come del sale inserito all’interno di un bicchiere di acqua provoca un riscaldamento del bicchiere mentre con altri sali è possibile raffreddarlo. Il sistema utilizzato dal Politecnico di Torino non prevede l’uso di acqua bensì di vapore acquo per scaldare i sali senza provocarne lo scioglimento. Questo, è possibile, inserendo il sale all’interno dei pori del cemento. I vantaggi sono notevoli: il vapore acqueo, interagendo con il sale sviluppa calore e quando il sale è completamente idratato potrà essere riportato alla situazione di partenza semplicemente essiccandolo visto che non viene disciolto. Questo ciclo è ripetibile praticamente all’infinito con un costo sempre più basso ad ogni successiva applicazione. 

Questo è evidentemente il primo passo per poter sviluppare calore a basso costo e provare a risolvere i problemi energetici che sempre più affliggono il nostro mondo, utilizzando tra l’altro un sistema assolutamente sostenibile. Questo problema è dovuto soprattutto al fatto che i picchi di richiesta energetica si presentano principalmente nel periodo invernale quando la durata della giornata e la quantità di energia solare disponibile è inferiore rispetto, invece, al periodo estivo dove la richiesta di energia per riscaldamento è al minimo e l’irraggiamento al massimo.

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