Feb 162024
 

È con immenso piacere e soddisfazione che dopo 4 lunghi anni di incessante e certosino lavoro presento in anteprima il mio nuovo e primo testo di Tecnologia per le scuole medie italiane edito dalla casa editrice Lattes Editori & C.

L’Infinito Tecnologico è il titolo evocativo di questa 0pera in cui vengono narrate la bellezza e la poliedricità di una disciplina unica, ricca, mutevole, “infinita” appunto. Un testo che, come in un racconto, descrive i complessi concetti dei processi tecnologici in maniera coinvolgente e affascinante, conducendo i ragazzi quasi per mano nell’incredibile viaggio alla scoperta delle innovazioni e delle invenzioni che la scienza e il mondo ogni giorno ci propongono.

Pensato e costruito in classe durante l’attività didattica verificando difficoltà, interessi e motivazioni che spingono i ragazzi ad apprezzare e ad amare i contenuti di questa disciplina, il libro traspone sulle sue pagine questa sperimentazione step by step, ponendo l’accento su aspetti quali il confronto, l’esperienza, l’osservazione, l’attualità, il contesto e le tecnologie disponibili oggi nelle scuole.

Ma Infinito Tecnologico nasce anche per essere una guida per il moderno docente di tecnologia caratterizzandosi per un approccio agile, al passo con i tempi, facile da consultare e ricco di spunti e suggerimenti per attività in classe o a casa.

Potrei definire Infinito Tecnologico in molti modi ma sono sicuramente semplicità, tempistica, innovazione e sostenibilità le parole chiave che lo descrivono meglio.

Semplicità dovuta alla narrazione fluida, intrigante, affascinante, argomenti sempre attualissimi, linguaggio moderno e vicino a quello dei ragazzi lo rendono perfetto per tutti i livelli di apprendimento. Linguaggio specifico ridotto e semplificato, uso di termini chiave, iconografia curata con attenzione quasi maniacale pensata per accompagnare il narrato, sono finalizzati a stimolare la curiosità, l’approfondimento e la ricerca e per favorire l’apprendimento dei contenuti e di competenze sempre nuove.

Parole CHIAVE in evidenza e DESCRIZIONI chiare e dettagliate allineate al narrato

Tempistica calibrata sulle reali necessità del docente perché le unità e le lezioni di Infinito Tecnologico sono studiate in modo da poter essere svolte nei tempi realmente disponibili. Sono scalabili per adattarsi ai differenti livelli sociali e culturali delle classi e modulari per permettere all’insegnante di personalizzare la propria didattica ri-programmandola e aggiornandola se l’attualità propone al docente cambiamenti e avvenimenti meritevoli di menzione.

Innovazione dalle missioni su Marte all’AI Act europeo, dal passaggio al libero mercato alla transazione energetica, il testo è una finestra sul mondo che racconta ogni singolo cambiamento avvenuto negli ultimi anni fino ai primi giorni di questo 2024. L’innovazione pervade ogni sua parte dalla struttura delle unità all’impaginazione, dalla grafica ai contenuti. Anche l’ordine degli argomenti all’interno delle unità è trattato in modo nuovo e originale, studiato per facilitare l’apprendimento e per semplificare l’azione quotidiana del docente. Numerose rubriche sottolineano questa propensione innovativa permettendo al docente di spaziare liberamente oltre i limiti dell’argomento in discussone e allo studente di scoprire come la tecnologia sta cambiando il mondo.

I MATERIALI sono divisi in RISORSE DI SUPERFICIE e SOTTERRANEE

Sostenibilità perché la tecnologia è una disciplina affascinante che permette di realizzare dei sogni ma affinché questi non si trasformino in incubi è importante comprendere e far comprendere agli studenti quali sono i costi economici, ambientali e sociali ad essa associati. Nel libro la sostenibilità è un elemento chiave, presente già nel narrato ma anche in numerosi box informativi che aprono interessanti spunti di discussione in classe. Efficienza energetica, riciclo, accessibilità, impatto ambientale solo per citarne alcuni, nella consapevolezza che la sostenibilità tecnologica è fondamentale per affrontare sfide importanti come i cambiamenti climatici o la scarsità di risorse e per costruire un futuro più sostenibile.


UN “INFINITO” MONDO DI APPROFONDIMENTI

Il libro è ricchissimo di spunti e suggerimenti, sia per il docente che per lo studente. Una didattica, per essere valida deve essere aperta, continuamente rimodulabile e adattabile ad una realtà fluida e dinamica come quella tecnologica. Diversi sono gli spunti utilizzati durante la narrazione, dalla semplice curiosità all’approfondimento tecnico, dal percorso storico alla sostenibilità di ogni processo evolutivo. Durante la trattazione un piccolo logo mette in evidenza ciascuno di questi spazi rendendolo facilmente identificabile. Vediamoli nel dettaglio:

OCCHIO AL FUTURO

Transazione energetica, conquista di Marte, IoT, robotica, Intelligenza Artificiale, sono solo alcuni dei cambiamenti che la tecnologia ci sta permettendo di attuare. Occhio al futuro è una lente di ingrandimento puntuale sull’innovazione per far riflettere e aggiornare gli studenti sui cambiamenti che avvengono in ogni singolo settore. Uno spazio che permette di osservare e descrivere come ogni innovazione tecnologica influisca sul nostro modo di vivere e sulla vita del nostro ecosistema. Uno spazio che fornisce al docente spunti per approfondimenti, ricerche e attività di cooperative learning da svolgere in classe o a casa.

AMBIENTE

La tecnologia e l’innovazione seppur utilissime, hanno un loro costo soprattutto in termini ambientali. Ambiente propone spunti di riflessione e discussione che mirano a coinvolgere gli studenti e le classi sulla sostenibilità dei processi tecnologici. Momenti attraverso i quali costruire una sensibilità civica per far crescere i ragazzi e preparare la futura generazione a scelte maggiormente consapevoli. La sostenibilità è un tema che attraversa orizzontalmente tutto il testo all’interno del narrato, ma lungo le pagine la presenza di questo logo evidenzia momenti di approfondimento con schede informative mirate.

CURIOSITÀ

La tecnologia è pure divertimento, scoperta, ricerca. Curiosità rappresenta un modo per stimolare i ragazzi ad andare oltre l’informazione superficiale e per scavare dentro i segreti delle tecnologie o dei loro effetti, per scoprire come queste sono nate, quali sono state le difficoltà per la loro realizzazione, quali gli utilizzi e i cambiamenti che hanno apportato. Ma anche per scoprire parole nuove o già in uso il cui significato appare spesso poco chiaro nella visione di un adolescente.

MADE IN ITALY

L’Italia è forse il paese più amato del mondo, ricco di cultura, arte, tradizioni. Non c’è settore in cui la nostra creatività non eccelle. Carta, moda, automotive, oro, cucina e molti altri, sono i campi in cui spazia Made in Italy, la rubrica in cui l’Italia dell’eccellenza si racconta evidenziando tutti quegli aspetti in cui il nostro paese guida tecnologicamente il mondo.

EDUCAZIONE CIVICA

L’educazione civica ha assunto sin dalla riforma del sistema educativo nel 2004, un ruolo fondamentale nella scuola diventando disciplina curricolare e trasversale nel 2019-20. L’obiettivo è quello di formare una classe di cittadini consapevoli e partecipi della società e nella tecnologia i temi si concentrano sul suo uso etico e responsabile, sulle implicazioni sociali delle innovazioni tecnologiche e sulla cittadinanza digitale. Tutto il narrato è costantemente intriso di questi temi etici, ma nei box Educazione Civica, viene focalizzata l’attenzione su alcuni particolarmente rilevanti o che richiedono un approfondimento come l’economia circolare, il riciclo, la sicurezza dei cantieri o il cyberbullismo ad esempio.

APPROFONDIMENTI

Approfondimenti rappresenta il focus informativo del testo. Mette in luce il significato di alcuni termini, descrive un elemento o approfondisce un passo del narrato, fornendo risposte immediate alla curiosità dell’alunno e nuovi spunti di ricerca per il docente.


INFINITO TECNOLOGICO – SETTORI

Settori è articolato in 10 unità divise in numerose lezioni complete:

  1. Tecnologia e scienze dei materiali;
  2. Abitazioni e centri urbani;
  3. Agricoltura e industria agroalimentare;
  4. Alimentazione e conservazione;
  5. Elettricità e fonti di energia;
  6. Macchine e motori;
  7. I trasporti;
  8. Mezzi e sistemi di comunicazione;
  9. L’economia, il sistema finanziario e il lavoro;
  10. Il futuro digitale e l’impatto dell’intelligenza artificiale. 

Nel volume sui settori ogni argomento è strutturato come un viaggio che conduce gli studenti e le studentesse lungo un entusiasmante percorso alla scoperta dei segreti tecnologici prestando particolare attenzione alle tematiche europee (Agenda 2030) e a quelle didattiche (STEM) come richiesto dalle competenze chiave nazionali.

Ogni unità si apre con una scheda di Didattica Orientativa, partendo dal presupposto che ogni individuo è in possesso delle risorse necessarie a permettergli di costruire le proprie competenze e guidarlo nei processi di sviluppo e crescita. Inoltre, sempre in apertura di unità, una scheda informativa fornirà al docente e allo studente l’indicazione di quelle che sono le rubriche e gli approfondimenti presenti al suo interno.


Questa unità consta di 15 lezioni che spaziano dalle proprietà dei materiali conosciuti fino a quelli che nel prossimo futuro potrebbero cambiare la nostra esistenza.

Questo libro affronta l’argomento in maniera nuova e originale sia nel linguaggio che nella narrazione ma soprattutto nella struttura complessiva. I materiali vengono divisi in due grandi gruppi che li differenzia in base alla loro dislocazione. Di superficie (legno, carta, tessuti e gomma) e del sottosuolo (rocce, vetro, metalli e materie plastiche).

Curatissimi box descrittivi descrivono, anche graficamente in maniera intuitiva, le proprietà che ogni materiale possiede e i tipi di lavorazioni che ciascuno di essi potrà subire in virtù di queste.

Per ogni materiale è come affrontare un viaggio alla scoperta dei suoi segreti studiando le tappe del processo di trasformazione di un oggetto d’uso comune come un tavolo (legno) o un paio di jeans (tessuti). Cambia, quindi, la struttura narrativa da astratta a concreta; è un po’ come leggere un focus informativo su una rivista scientifica o guardare un documentario divulgativo in TV.

Questa dialettica veloce e accattivante trasporta lo studente dentro l’argomento di studio permettendogli di scoprire i passaggi tecnologici e i segreti delle sue lavorazioni e fornisce anche al docente un grande vantaggio per la sua didattica. L’argomento non è più chiuso, perché esaurito dalla trattazione e non è più astratto, perché è collegato con la sua esperienza diretta (oggetto e non materiale). Il docente può quindi sperimentare liberamente ulteriori percorsi simili.


Questa unità consta di 11 lezioni che spaziano dalla progettazione edilizia fino alla domotica e le smart cities del futuro.

Dai muri a secco alle costruzioni stampate in 3D il testo spazia attraverso tecniche, materiali, tempi come in un percorso virtuale all’interno dell’evoluzione costruttiva umana trasformando l’allievo nell’architetto di questo percorso. “Perché le case non crollano”, una delle unità di apertura, è emblematica del cambiamento che opera questo libro. L’alunno non è più il fruitore passivo dei contenuti, ma si trasforma nel protagonista del processo edilizio con le sue domande, le sue curiosità, i suoi dubbi ai quali puntualmente il libro risponde attraverso esempi, schemi, illustrazioni. Ogni aspetto della professione viene affrontata approfonditamente partendo dagli elementi strutturali e dalle scelte iconografiche, attraverso l’antropometria, la sostenibilità fino alle scelte progettuali.

Anche l’impiantistica è trattata in maniera iconograficamente nuova su doppia pagina in cui gli elementi degli impianti diventano box informativi su chiarissimi spaccati assonometrici dell’abitazione mostrando la loro reale ubicazione e la loro funzione nel complesso della struttura. Per la prima volta si parla anche degli impianti cittadini, per far comprendere agli studenti la complessità di funzionamento del sistema urbano.

Domotica, smart cities e città del futuro aprono una finestra sull’evoluzione che questo settore sta vivendo consentendo agli alunni di affacciarsi attraverso di essa scoprendo dove la tecnologia edile ci sta portando.


Questa unità consta di 10 lezioni che spaziano dalla lavorazione del terreno sino alle bío-tecnologie agrarie.

Un argomento nozionistico e non sempre vicino alla realtà vissuta dai nostri alunni, diventa anche in questo caso un interessante viaggio evolutivo alla scoperta dei profondi cambiamenti in questo settore. Si parla di idroponica, aeroponica, biotecnologie agrarie, OGM, trattori a guida autonoma, droni per l’irrigazione portando avanti le lancette del tempo così da mostrare come la scienza e la tecnologia hanno trasformato l’agricoltura da antica arte rurale a avanzatissima industria della trasformazione. Non ci si limita ad analizzare solo i processi agricoli ma ogni settore del processo industriale agroalimentare. Boschi, pesca, allevamento, acquacoltura solo per citarne alcuni mostrando gli incredibili cambiamenti che questo settore sta vivendo per poter affrontare le sfide che il nuovo millennio pone dinnanzi ad esso.

Infine, nell’unità è posta particolare attenzione a due importantissimi temi legati a questo settore: il primo sulla sostenibilità dei processi produttivi, la cosiddetta footprint (impronta ecologica), delle nuove tecniche di coltivazione e la seconda sul made in Italy, ricchezza assoluta che il nostro Paese detiene.


Questa unità consta di 4 lezioni che spaziano dalla sicurezza alimentare alle tecniche di conservazione.

Il libro descrive tutti gli elementi della filiera agroalimentare ma ancora una volta da un punto di vista differente. L’obiettivo è quello di informare e formare gli alunni per far si che essi diventino una nuova categoria di consumatori maggiormente consapevoli delle proprie scelte alimentari e capaci di effettuare acquisti o consumare alimenti basandosi su principi di sicurezza alimentare e corretta alimentazione. Etichettatura, imballaggi, tracciabilità, filiera corta, Km0, QR code sono le parole chiave di questo processo di formazione basato su principi di salute, sostenibilità e educazione alimentare. Fiore all’occhiello di questa unità sono i sistemi di conservazione degli alimenti, ossia le procedure sviluppate nel tempo per preservare gli alimenti il più a lungo possibile e nelle condizioni migliori. Vengono passati sotto la lente d’ingrandimento tutti i metodi più utilizzati evidenziandone pregi e difetti e descrivendo puntualmente le nuove metodologie da poco sviluppate che si candidano a sostituirle.


Questa unità consta di 13 lezioni che spaziano dal concetto di elettricità alle fonti energetiche presenti e future.

In Infinito Tecnologico l’assioma per cui la trattazione dall’elettricità e del magnetismo sono seguenti alla descrizione delle varie fonti energetiche è ribaltato. Anche questo cambiamento nasce dall’esperienza diretta registrata in classe. La consuetudine di trattare l’elettricità dopo le fonti energetiche, fa si che si parli continuamente di essa negli argomenti ma senza mai spiegarne il suo vero significato. È in pratica come descrivere un quadro farlo vedere. Conoscere, invece, il significato di elettricità e delle forze elettromagnetiche ad essa collegate prima di affrontare le fonti energetiche rende più chiara e intuitiva la spiegazione dei diversi processi di trasformazione perché l’alunno è già informato sul loro perché. Questo, inoltre, comporta un duplice vantaggio: semplifica la trattazione perché il docente dovrà solo spiegare lo specifico processo di trasformazione (termico, nucleare, eolico, ecc.) e gli consentirà di ribadire più e più volte durante l’anno il concetto di energia ed elettricità che rappresentano argomenti fondamentali per l’esame finale in scienze e tecnologia.

Dalle fonti esauribili e inquinanti a quelle inesauribili e sostenibili alle nuove soluzioni che scienza e tecnologia stanno studiando o hanno già realizzato. Per ogni fonte vengono evidenziate le innovazioni e i cambiamenti già in atto o da realizzare e i possibili miglioramenti tecnici e funzionali dei sistemi attualmente in uso. Vengono illustrati dettagliatamente i passaggi di stato e gli aspetti positivi e negativi di ogni processo come suggerito dai goals dell’Agenda 2030.


Questa unità consta di 5 lezioni che spaziano dalle macchine semplici all’automazione e ai robot.

Intuitivi box illustrati rendono accessibili i complessi concetti trattati dall’unità descrivendo dettagliatamente ogni elemento in modo sia testuale che visuale. Curatissime infografiche rendendo la loro comprensione immediata ed intuitiva.

L’unità è strutturata secondo un percorso logico che guida lo studente dalle macchine semplici e dalle leve ai sistemi atti ad utilizzarle, gli organi di trasmissione. Un sistema didattico multicanale (scritto e visivo) punta ad aiutarlo nell’apprendimento di tutti i passaggi al fine di poter affrontare ogni step con chiarezza e completezza. Infine, i motori e le turbine completano la narrazione legata al mondo delle macchina. Particolare attenzione è posta all’analisi delle attuali tecnologie e su come queste stanno evolvendosi soprattutto in chiave green per poter ridurre i loro effetti sull’ambiente.

Un salto nel futuro ci proietta poi nell’affascinante mondo dei robot e degli automi aiutandoci a scoprire come questi si stiano pian piano integrando nel mondo produttivo e nella nostra quotidianità.


Questa unità consta di 6 lezioni che spaziano dal concetto di mobilità alle ultime missioni spaziali per la conquista del pianeta Marte.

Questo accattivante argomento è stato trattato con un taglio di ispirazione giornalistica. Il linguaggio scorrevole, la narrazione puntualmente illustrata, l’attualità dei temi è sviluppata nelle pagine in modo da far sembrare agli studenti di star leggendo la loro rivista preferita, stimolandoli così a sfogliarlo per scoprire quali alte informazioni cela al suo interno. Ogni scheda racconta, descrive, confronta differenti sistemi di mobilità, aprendo continue finestre sull’innovazione e sui progressi realizzati in riferimento alla sostenibilità. Muovendo sempre dalle curiosità degli studenti con un linguaggio colloquiale e intuitivi schemi grafici vengono illustrati i complessi concetti chiave. Come fa una grande nave da crociera in acciaio a galleggiare o com’è possibile che un aerodinamico aereo metallico possa sollevarsi da terra superando la forza di gravità e restare in volo?

Ma il trasporto non è soltanto i mezzi ma anche e soprattutto le infrastrutture che garantiscono la mobilità oltre agli aspetti fondamentali della loro organizzazione che prende il nome di logistica.


Questa unità consta di 9 lezioni che spaziano dalla stampa 3D allo smartphone.

La narrazione percorre la linea temporale del processo evolutivo dei sistemi di comunicazione di massa. Anche in questo caso l’obiettivo non è quello di citare la loro storia ma quella di rendere comprensibili le tecnologie che gli studenti usano abitualmente focalizzando l’attenzione sui loro aspetti innovativi.

L’aspetto innovativo del volume in questo caso è dato dalla particolare attenzione rivolta a due dei dispositivi di comunicazione più apprezzati dai ragazzi. Gli smartphone e gli indossabili (particolari dispositivi medico-sportivi capaci di monitorare i parametri fisico-biologici del nostro corpo e non solo).

L’occhio al futuro in questo caso permea tutta l’unità proponendo spunti continui al docente per approfondimenti, ricerche, lavori di gruppo da condurre in classe oppure a casa.


Questa unità consta di 4 lezioni che spaziano dai concetti di risorsa, bene e bisogno alle forme del lavoro.

L’economia è sicuramente uno dei settori meno apprezzati dagli studenti e sicuramente più ostico da apprendere a causa della complessità dei suoi contenuti.

In questa parte del testo, attraverso continui riferimenti all’attualità, il libro mira a far appassionare il ragazzo ai temi economici per i quali normalmente non manifesta grande interesse. Il confronto continuo con ciò che circonda l’adolescente, permette di affrontare questi complessi argomenti utilizzando riferimenti iconografici facilmente riconoscibili. Per cui parlare del sistema finanziario e delle banche di per sé complesso diventa più interessante e avvincente se lo si fa con riferimenti alle criptovalute, ai pagamenti digitali, al remote banking. Parlare del lavoro equivale non solo a citare i temi classici di retribuzione, salario e contratti, ma può diventare coinvolgente se si parla anche di temi a loro più vicini come lo sfruttamento del lavoro minorile, i bitcoin o le professioni del futuro.


Questa unità consta di 2 lezioni la prima sulla digitalizzazione della Pubblica Amministrazione e la seconda sullo sviluppo e sulle implicazioni dell’intelligenza artificiale.

I riferimenti evidente di questa unità sono due eventi dirompenti che hanno provocato profonde modificazioni nel mondo così come lo conoscevamo. Si tratta della pandemia del SARS-CoV-2 e dell’apparizione dei sistemi di intelligenza artificiale chatGPT in primis.

Il primo ha provocato un enorme accelerazione della digitalizzazione della Pubblica Amministrazione e della scuola, costringendo i docenti in pochi giorni a diventare esperti di comunicazione digitale a distanza e padroneggiare dispositivi di cui in molti casi sconoscevano l’esistenza. Questi eventi hanno dimostrato come l’attuale sistema tecnologico fosse già maturo per questi cambiamenti capaci di stravolgere le nostre abitudini e il nostro concetto stesso di vita (DAD, telelavoro, comunicazioni da remoto) e provocando profonde trasformazioni in ogni ambito sociale e lavorativo.

Il secondo evento, l’intelligenza artificiale, ancora in uno stato embrionale sta già dimostrando tutte le sue potenzialità e allarmando non poco gli addetti ai lavori.

Si tratta di temi ad ampio respiro, attuali, interessanti, coinvolgenti, fondamentali per un libro di tecnologia che fa dell’innovazione e del cambiamento le basi del suo stesso esistere. Ancora una volta i temi sono affrontati con passione e fervore guidando dentro questi argomenti chi legge ma lasciando intravedere come presto altri cambiamenti si aggiungeranno a questi e saranno da raccontare.


INFINITO TECNOLOGICO – DISEGNO

Disegno è, invece, articolato in 4 unità:

  1. Il disegno tecnico e i suoi strumenti;
  2. Il disegno tecnico in teoria;
  3. Il disegno tecnico e i suoi strumenti;
  4. Pensiero computazionale e coding.

 

 

 

Il volume di disegno è diviso in una parte teorica, nella quale vengono descritti tutti gli aspetti del disegno tecnico dagli strumenti alla postura, dalle convenzioni grafiche fino alle diverse tecniche di rappresentazione e una seconda strutturata come un corso pratico di disegno dalle basi fino alla prospettiva.

Questo volume mette in luce la professione di architetto dell’autore che, nelle sue illustrazioni descrive minuziosamente ogni passaggio dei disegni per guidare gli alunni e le alunne al miglior risultato finale possibile. L’inserimento di ogni step ma anche la sequenza stessa dei disegni proposti sono studiati e calibrati per creare un percorso a difficoltà sempre crescente, ma anche per favorire il docente il quale si troverà ad utilizzare un percorso pratico già strutturato e organizzato. Questo libro parte dai solidi geometrici per dimostrare tutte le tecniche grafiche. In pratica utilizzando 16 figure solide principali, pratici tutorial composti da quattro step ciascuno, illustrano la sequenza necessaria per realizzare il disegno richiesto. Avremo quindi ad esempio la sequenza di passaggi per realizzare le proiezioni ortogonali di un cubo, ma allo stesso modo quelle per realizzare le assonometrie isometrica, monometrica e cavaliera. Grazie a questo ricco corredo di esempi, l’alunno potrà esercitarsi abbondantemente sulle differenti tecniche di rappresentazione. Al termine di questa prima parte di tutoring, gli esercizi proposti seguiranno uno schema a difficoltà crescente in modo da permettergli di verificare il grado di acquisizione delle competenze mentre al docente di calibrare la propria didattica in base al livello della classe o degli alunni. Figure piane, solidi modulari, rampe di scale, gruppi di solidi, solidi di rotazione, pezzi meccanici, solidi sezionati, oggetti di design sono gli step di questo percorso pratico proposti sul libro e online.

Questa struttura basata sui 16 solidi geometrici sviluppati per ogni tecnica grafica mira a sottolineare come le proiezioni ortogonali, le assonometrie o le prospettive non sono scatole chiuse da somministrare in sequenza agli alunni. Al contrario queste fanno parte del corredo formativo di un disegnatore che deve saper passare liberamente dall’una all’altra. Nel libro, il disegno è basato su questa filosofia e gli esercizi proposti intrecciano sempre elementi delle proiezioni ortogonali con quelli delle altre tecniche in modo che l’allievo possa acquisire questa capacità sin dai suoi primi passi.

Oggi il disegno tecnico è principalmente digitale e l’autore, esperto in progettazione assistita CAD (Computer Aided Design), traspone sul libro questa sua grande passione ed esperienza fornendo una guida completa per gli alunni e i docenti. Anche in questo caso una corposa parte pratica guida all’apprendimento di alcuni software di largo uso come SketchUp® e il proprietario AmbienteD. Pezzi meccanici, solidi parametrici, solidi di rotazione come i pezzi degli scacchi o incredibili oggetti di design, consentono allo studente e alle studentesse di sperimentare le affascinanti potenzialità del disegno digitale, realizzando realistici modelli 3D da animare o renderizzare.

Infine una parte dedicata al coding e al pensiero computazionale apre le porte alla programmazione su Scratch®. Si tratta di un linguaggio di programmazione visuale creato per scopi educativi, dal MIT Media Lab. Un’intuitiva interfaccia grafica basata su blocchi che rappresentano semplici istruzioni di programmazione consente agli studenti di esercitarsi nella costruzione di programmi incastrando tra di loro questi pezzi come in un puzzle. Dall’interfaccia grafica alla programmazione, un ricco corredo di tutorial guida alla realizzazione di semplici programmi il cui scopo è quello di stimolare la creatività e il pensiero computazionale nello studente.


Questa unità consta di 3 lezioni che spaziano dall’approfondimento sulle tipologie del disegno alla descrizione e ai modi di utilizzo degli strumenti tecnici.

Nella minuziosa quanto attenta descrizione degli strumenti e delle modalità del disegno, traspare tutta la passione e l’entusiasmo da parte dell’autore per questo aspetto disciplina. Gli strumenti del disegno vengono divisi per tipologia e descritti puntualmente aprendo continuamente finestre sulla loro evoluzione, sul loro impatto ambientale ma anche sul made in Italy.

Una pratica guida all’utilizzo degli strumenti tecnici e importanti indicazioni sulla corretta postura da assumere durante le sessioni di lavoro completano questa unità.


Questa unità consta di 2 lezioni che focalizzano il disegno tecnico da un punto di vista più professionale considerando i vincoli e le normative a cui questo è soggetto.

Gli alunni fanno la loro prima esperienza scolastica con il disegno tecnico proprio nel primo anno della scuola media e scoprono che il disegno tecnico è differente dal disegno artistico al quale loro sono abituati. Ogni tratto, ogni segno sul foglio non saranno più liberi ma guidati da specifici strumenti come squadrette, riga, compasso. persino le scritte andranno eseguite usando un normografo. All’inizio questo potrà esser visto come una limitazione ma, come ama spesso citare l’autore in classe “il disegno tecnico è un linguaggio di comunicazione non verbale”, alla lunga lo studente scoprirà i vantaggi di questo sistema di regole e norme. La loro validità in tutto il pianeta rende i segni tracciati sul foglio validi e comprensibili ovunque. Scopriranno che sarà come parlare la stessa lingua in tutto il pianeta.

Questa unità affronta queste tematiche partendo da concetti di geometria piana in modo che il docente non abbia necessità di fare riferimento a libri di altre discipline, per poi introdurre alle principali norme tecniche del disegno.


Questa unità consta di 4 lezioni che focalizzano l’attenzione sull’attività pratica dal disegno guidato a quello più professionale e tecnico.

Questa unità porta lo studente nel vivo dell’attività pratica del disegno. Partendo dalle squadrature il libro lo guida, ma guida anche il docente, in un percorso che per tappe successive permette all’allievo di sviluppare le sue abilità cimentandosi ogni volta con nuovi strumenti e nuovi livelli di difficoltà. Si tratta di un percorso costruito come un vero e proprio corso di disegno tecnico per step successivi.

Il primo step è un vero e proprio percorso guidato al tracciamento di linee e cerchi con gli strumenti tecnici e ad acquisire dimestichezza con altri aspetti del disegno quali la riproduzione di oggetti, i rapporti di scala e la restituzione grafica.

Il secondo step avvia all’apprendimento delle costruzioni geometriche dalle più semplici come le linee parallele o perpendicolari a quelle più complesse come la costruzione di archi, figure stellari o spirali. In quest’area, attraverso un numero variabile di passaggi, lo studente può costruire geometricamente ogni singola figura permettendogli di verificare e ripassare quanto realizzato in classe con l’insegnante o di svolgerlo in autonomia a casa. In questo modo anche l’insegnante meno avvezzo al disegno tecnico trova una guida pratica e completa da utilizzare durante le proprie lezioni.

Il terzo step entra nel disegno tecnico vero e proprio. Questa è l’unità delle proiezioni ortogonali, delle assonometrie e delle prospettive. Qui 16 solidi geometrici vengono costruiti attraverso i necessari passaggi in ciascuna delle tecniche grafiche permettendo di sperimentare e acquisire competenze grafiche indispensabili.

Al termine una raccolta importante di esercitazioni consente all’insegnante di spaziare liberamente scegliendo il grado di difficoltà che ritiene utile per i propri studenti. Partendo dalle figure piane le esercitazioni comprendono anche solidi modulari, scale, gruppi di solidi, mezzi meccanici, sezioni, solidi di rotazione.

A conclusione di unità le prospettive centrale e accidentale, le sezioni, la teoria delle ombre e la grafica digitale completano questa parte dedicata al disegno evoluto.

L’ultimo e quarto step riguarda il disegno digitale con SketchUp©. Qui con cura e attenzione vengono descritti tutti i passaggi necessari ad acquisire confidenza con l’interfaccia e i comandi del software attraverso la realizzazione di un manufatto complesso.


Questa unità consta di 3 lezioni che focalizzano l’attenzione sul pensiero computazionale, i linguaggi di programmazione ed l’attività pratica nell’uso dei codici di programmazione.

Quest’ultima unità, apre uno spaccato sul futuro prossimo, su quella competenza digitale valida trasversalmente in tutte le attività umane chiamata “pensiero computazionale”. In pratica si tratta di sfruttare la capacità di formulare problemi utilizzando un approccio di tipo algoritmico ossia scomponendo il problema in semplici passaggi sequenziali in modo da poter essere indifferentemente eseguiti da un computer o dalla mente umana. Questo tipo di pensiero è diventato sempre più rilevante nell’educazione contemporanea, poiché promuove abilità cognitive fondamentali come la risoluzione dei problemi, la logica, la creatività e la capacità di affrontare situazioni complesse.

Nel libro vengono affrontati tutti i passaggi di questo innovativo approccio didattico fornendo al docente spunti e indicazioni che gli consentano di impostare la propria didattica in modalità nuove e creative utilizzando un linguaggio di comunicazione molto apprezzato dagli studenti.

Infine, questi concetti puramente teorici vengono applicati praticamente attraverso l’approccio ludico di Scratch©. Numerosi tutorial step by step, consentono allo studente di esercitarsi con i blocchi di codice del programma e sperimentare la soluzione di differenti problemi.


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Intervista all’autore di INFINITO TECNOLOGICO

Luogo TORINO

Intervistatore PAOLO TARTAGLINO


Video presentazione di INFINITO TECNOLOGICO a cura di Giulia Vitali

Nov 222021
 

Un consorzio  costituito da 34 aziende europee, capitanata dalla tedesca Bosch GmbH, ha iniziato una intensa collaborazione al fine di rendere reale il progetto Transform. Di cosa si tratta?

Transform, è l’acronimo delle parole Trusted European SiC Value Chain for a greener Economy, ed è un progetto finanziato con fondi pubblici europei, con lo scopo di realizzare una catena di produttori e fornitori per la promettente tecnologia SIC, ovvero i semiconduttori al carburo di silicio, componenti elettronici di ultima generazione, capaci di garantire un uso più efficiente dell’elettricità disponibile. Un altro modo, insomma, per contribuire a quel progetto di efficienza energetica che ha lo scopo di salvaguardare l’ambiente.

Il progetto, mira ad assicurare all’Europa un ruolo di rilievo nei settori delle energie rinnovabili, dell’agricoltura 4.0 e della mobilità sostenibile e si protrarrà fino al 2024.

L’uso del carburo di silicio, mira a consentire la creazione di nuovi semiconduttori per le applicazioni dell’elettronica di potenza, quella cioè destinata al controllo dei processi di commutazione dei sistemi e al fine di ridurre al minimo le perdite di potenza. Fino ad oggi ci si era affidati a semiconduttori di silicio purissimo, ma il carburo di silicio, offre numerosi vantaggi; vediamo quali.

Partiamo dalla conduttività, decisamente superiore nei chip di carburo di silicio, consentendo così frequenze di commutazione più elevate e meno dispersione di energia sotto forma di calore, quindi maggiore efficienza energetica.

Un altro vantaggio, è la maggiore intensità di campo elettrico rispetto al silicio, permettendo in questo modo, di realizzare componenti più piccoli. Secondo calcoli effettuati da esperti, pare che il risparmio energetico possa arrivare fino al 30% in base al tipo di applicazione cui sono destinati questi nuovi semiconduttori.

Il progetto Transform, risulta così centrale negli interessi europei, perché la domanda di componenti in carburo di silicio (SIC) è destinata a crescere rapidamente nei prossimi anni, per cui una filiera di questa tecnologia, porrebbe l’Europa al centro di un processo di innovazione e produzione a livello mondiale. Qualche applicazione per fare un esempio? Stazioni di ricarica per veicoli elettrici, infrastrutture per la fornitura di energia, sistemi di propulsione dei veicoli elettrici. Uno studio ha evidenziato come questo segmento di mercato, crescerà del 30% annuo fino al 2025 e fino ad oltre 2,5 miliardi di dollari.

Gran parte degli stati dell’Unione sono coinvolti nel consorzio di ricerca e sviluppo, con un fondo europeo di circa 90 milioni di euro. Tra le aziende partecipanti possiamo indicare la già citata Bosch, l’italo-francese STMicroelectronics, l’inglese Fraunhofer IISB, l’università di Siviglia e molte altre.

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Ago 032021
 

Uno dei principali obiettivi a livello internazionale, è quello di riuscire ad eliminare o a ridurre sensibilmente l’utilizzo di materie plastiche, grande fonte di inquinamento dei mari e delle terre e anche a causa di un’impronta ecologica piuttosto negativa dal punto di vista delle emissioni nocive sia per la sua produzione che per il suo smaltimento.

Questo è diventato l’obiettivo della maggior parte delle multinazionali le quali sono sempre più impegnate nella realizzazione di prodotti e soluzioni alternative all’uso delle materie plastiche. Una delle più grandi aziende a livello mondiale la Procter and Gambler, in collaborazione con Paboco (The Paper Bottle Company) ha avviato la produzione della prima bottiglia che utilizza materiali riciclabili e bio-compatibili riducendo, così, drasticamente l’utilizzo della plastica. La società, multinazionale nota per marchi quali Gilet, Panten, Oral-B, ha avviato un progetto pilota che si svolgerà in Europa nel 2022. Lo scopo è quello di estendere l’utilizzo di confezioni di carta realizzate in modo da integrarle sempre di più nel portfolio dei propri prodotti.

Il progetto, sviluppato dalla Fabric & Home Care, una delle società facenti parte del gruppo internazionale, riferisce di essere fortemente impegnata nella riduzione della plastica nelle sue confezioni. Il progetto ambizioso è quello di arrivare nel 2030 a ridurre l’uso della plastica vergine del 50%, ma già prima ridurre l’utilizzo della plastica del 30% entro il 2025 e realizzare packaging 100% riciclabili già entro il 2022.

Il progetto, promette di diventare realtà e di avere un grande successo anche perché patrocinato da altri giganti del settore come la the Coca-Cola company, CarlsBerg Group, l’Oréal e tante altre impegnati tutti nell’obiettivo comune di sviluppare la prima bottiglia al mondo in carta riciclabile di origine completamente biologica.

Il progetto pilota ha già prodotto il primo di questi nuovi contenitori per uno dei marchi del gruppo, Lenor, dove la società ha dovuto affrontare i grossi problemi legati all’adozione di un packaging in grado di conservare liquidi ma fatto di carta.

Questo prototipo, rappresenta il primo passo verso il packaging bio-based. Si tratta di un contenitore, in carta certificata FSC, quindi di origine sostenibile che presenta però una sottile barriera, attualmente in plastica PET riciclata al suo interno, ma l’obiettivo è quello di realizzare una bottiglia che possa integrare questa barriera direttamente nella fodera di plastica creando così una bottiglia 100% di origine biologica e completamente riciclabile.

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Mag 152021
 

Le azioni effettuate con l’intento di preservare l’ambiente e di creare economia, passano anche attraverso il richiuso e il riciclo di buona parte dei rifiuti inorganici altamente inquinanti che la nostra società produce su scala industriale.

Vi siete mai chiesti, appunto, che fine facciano le batterie dei nostri amati cellulari quando giungono a fine del loro ciclo vitale? Immaginate quanti milioni di pezzi ogni anno finiscono in discarica, elementi che contengono al loro interno sostanze altamente inquinanti e metalli pesanti che, difficilmente possono essere smaltite con normali processi e soprattutto capaci di creare economie circolari che risultino efficienti e positive sia dal punto di vista ambientale che economico.

In Italia, una azienda di Chiampo in provincia di Vicenza, chiamata Spirit Srl acquisisce da anni le batterie esaurite per effettuarne un recupero e un riciclo sostenibile in particolare per quelle agli ioni di litio e nichel metallo idruro NiMh.

Il processo brevettato da questa azienda, è frutto di anni di studio ed è, ovviamente, coperto da segreto industriale. Prevede il riciclo delle batterie provenienti dagli smartphone, tablet, ma anche bici e auto elettriche, che devono inizialmente essere scaricate, aperte e a questo punto suddivise nei loro vari componenti. Da un lato avremo le polveri catodiche composte da ossidi di metalli quali cobalto, nichel ed altri utilizzati, poi, nel settore manufatturiero per realizzare gli smalti utilizzati nella colorazione delle piastrelle. Questo processo permette di recuperare circa l’80% della massa di ciascuna batteria e di ricavarne anche polveri di metalli come rame e alluminio. I benefici sono enormi perché da un lato si riutilizzano batterie che altrimenti andrebbero a finire in discarica con grande inquinamento per l’ambiente e dall’altro si riducono gli interventi di estrazione nelle miniere per i metalli in esse presenti, soprattutto nei paesi africani quali la Repubblica del Congo.

Attualmente l’impianto è in grado di processare e di recuperare circa 10 tonnellate di batterie gli ioni di litio in un mese ma si punta a implementare il processo e la produzione fino ad arrivare a 40 tonnellate al mese.

L’azienda, grazie a Fòrema, che è l’ente di formazione di Assindustria di Padova, è riuscita a ottenere le autorizzazioni presso l’ECHA (Agenzia Europea per le Sostanze Chimiche) necessarie per immettere sul mercato europeo i nuovi prodotti ottenuti da questo processo di recupero.

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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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Apr 122020
 
ARGENTO
DATI CONFIGURAZIONE
GALENA ASPETTO

L’Argento, è un metallo lucido di colore bianco; è il miglior conduttore di calore e di elettricità tra tutti i metalli. Il suo simbolo è Ag e il suo numero sulla tavola periodica è 47. Si usa in gioielleria e nell’argenteria.

L’Argento si può trovare sia allo stato puro sia combinato con lo zolfo o il cloro. Giacimenti di argento si trovano in Australia, negli Stati Uniti e in Canada, ma negli ultimi due secoli il Messico è divenuto il maggior produttore mondiale di questo metallo.

Molto spesso la galena contiene minerali preziosi come argento e oro che vengono recuperati attraverso il processo Parker, che utilizza una piccola quantità di zinco, mescolata al piombo fuso, per sciogliere i metalli preziosi.

PROPRIETA’

L’Argento è un materiale duttile e malleabile, poco più duro dell’oro. Possiede una conduttibilità elettrica maggiore rispetto a qualsiasi altro metallo, più del rame che è, però, più diffuso perché meno caro.
L’Argento puro ha un colore bianco, una maggiore riflettanza alla luce visibile e una minore resisteza agli urti. È stabile all’aria pura, nell’acqua, e scurisce quando è esposto all’ozono o all’acido solfidrico.
Fonde a 328 °C, bolle a 1740 °C, ha densità relativa 11,4 e peso atomico 207,20.

LEGHE

Miscelando l’Argento con altri metalli, è possibile realizzare numerose leghe. Le più importanti sono:

  • Argento-Rame
  • Argento-Zinco
  • Argento-Cadmio
  • Argento-Oro
  • Argento-Palladio
  • Argento-Platino
IMPIEGHI

L’Argento viene utilizzato per produrre gioielli, batterie, per saldare e viene utilizzato nella medicina e nell’odontoiatria come anche nella fotografia.

Batterie Argenteria
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Alunno/i autore/i dell’articolo:
AZZURRA PAPALIA
Classe e Anno: Argomento di Riferimento:
Prima D – 2019/20 METALLI
Mar 152020
 

Sentiamo sempre più spesso parlare di cellulari con schermi pieghevoli, abbiamo visto la presentazione di televisori arrotolabili (vedi: FAI CLICK E LA TV NON C’È PIÙ), in una ricerca continua che mira a trasformare gli oggetti tecnologici di uso quotidiano in nuovi oggetti o soluzioni capaci di conquistare il mercato utilizzando nuove tecnologie e nuovi materiali appena scoperti dalla scienza.

Ma oggi, dalla Swinburne University of Technology australiana, forse arriva una grande innovazione che coinvolgerà campi diversi da quelli della tecnologia informatica. Di cosa si tratta? I ricercatori Jay Sanjaya e Behzad Nematollahi hanno realizzato, in laboratorio, una nuova miscela per il calcestruzzo, ottenuta in gran parte materiali di scarto come le ceneri volanti della combustione del carbone prodotte nelle centrali termoelettriche, ma questo di per sé non è una novità perché già ampiamente in uso nella formazione di calcestruzzi più compatti, impermeabili e duraturi. Questa soluzione, come spiegato agli stessi ricercatori, richiede il 36% in meno di energia per la produzione con una riduzione delle emissioni di anidride carbonica del 76% rispetto ai tradizionali composti cementizi creando così un’impronta ambientale notevolmente inferiore. Ma la caratteristica più importante di questo nuovo composto non è tanto il suo impatto ambientale, bensì la sua elasticità. Infatti, mentre i normali cementi quando sottoposti a compressione si spezzano, questa nuova soluzione è in grado di mantenere la sua integrità anche sotto intensi carichi piegandosi elasticamente come farebbe un materiale plastico.

È stato calcolato che questo nuovo materiale è 400 volte più pieghevole rispetto a un normale cemento mantenendo al tempo stesso la caratteristica resistenza. Tutto ciò è possibile perché le fibre inserite nel calcestruzzo impediscono al materiale di rompersi anche quando si formano delle crepe e, quindi anche quando è sotto a forti carichi. Immaginate l’impatto di questo nuovo materiale nel campo dell’edilizia. Il nuovo cemento elastico sarà in grado di consentire alle costruzioni di resistere i terremoti, agli uragani o addirittura alle esplosioni e ai proiettili, perché si deformerà elasticamente senza mai spezzarsi permettendoci così di realizzare nuovi edifici capaci di resistere a tutto ciò che dall’esterno tenta di danneggiarlo o deformarlo. Inoltre, anche la durata stessa del prodotto sarà più lunga perché più difficilmente attaccabile da fenomeni classici quali umidità, acqua, usura del tempo. 

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Feb 102020
 

Molti sono gli elementi che contribuiscono ad inquinare il nostro pianeta creando problemi sia a livello globale che locale. Si è tanto parlato, anche su questo sito, degli effetti che, la plastica e le micro plastiche, ossia materiali non biodegradabili, causano sull’ambiente soprattutto quello marino. Ma non è solo la plastica ad inquinare, parecchi prodotti emettono quantità di CO2 nell’atmosfera capaci di creare effetti disastrosi quali l’effetto serra e l’aumento delle temperature, con conseguenze sui ghiacciai e sulle condizioni climatiche in generale.

Chi contribuisce ad emettere queste emissioni di CO2 è sicuramente il traffico veicolare e gli aeroplani, ma anche le fabbriche, le industrie e altri processi di trasformazione. Pensate che, la realizzazione delle nostre strade, costituite da asfalto, contribuisce ad emettere 27 kg di anidride carbonica per ogni tonnellata prodotta, inoltre l’asfalto trattiene il calore e contribuisce all’innalzamento delle temperature soprattutto nelle aree urbane con ulteriore aggravio delle condizioni già, in generale, compromesse.

L’Olanda è sempre stato un paese all’avanguardia dal punto di vista delle soluzioni green e delle ricerche in ambito ecosostenibile e arriva proprio da una società di questa nazione un brevetto per la realizzazione di un manto stradale realizzato, pensate un po’, in plastica. Sembrerebbe un controsenso, realizzare una strada già di per sé inquinante con materiale anche esso inquinante; ma l’idea di questa società sarebbe quella di realizzarle attraverso il recupero di tonnellate di plastica da macero riciclabile, dando così nuova vita ad un materiale che produrrebbe ulteriore inquinamento.

Quali i vantaggi di questo nuovo sistema che potrebbe sostituire l’asfalto? Secondo le indicazioni dell’azienda queste strade risulterebbero più leggere riducendo così il carico sul terreno e, sarebbero realizzabili in più strati così da permettere l’inserimento al loro interno di tubature e condotte in modo da evitare successivi e ulteriori lavori di smantellamento e ripristino come accade già oggi. Inoltre, la loro natura, ne consentirebbe la produzione direttamente in stabilimento, riducendo così i tempi di costruzione, assemblaggio e abbreviando anche i tempi di percorrenza e di conseguenza l’inquinamento. Non sarà più necessario, in questo modo, realizzare lunghi cantiere ad hoc nelle aree di costruzione, la realizzazione avverrebbe in tempi molto più rapidi, evitando quelle lunghe interruzione che hanno ricadute pesantissime sul traffico veicolare. Pendenze e accorgimenti tecnici arriverebbero già pronti per il montaggio dalla fabbrica, riducendo anche la difficoltà cantieristica. Inoltre, Plastic Road, questo il nome dato dalla società alla loro invenzione,  non presenta controindicazioni per l’installazione in qualunque sito geografico o climatico. Questo nuovo manto stradale può essere utilizzato senza problemi in zone con clima torrido con temperature estreme o nei climi glaciali con temperature bassissime senza problemi di deperimento o danneggiamento.

I presupposti ci sono tutti per la creazione di un prodotto di successo, ma altri studi e approfondimenti vanno sicuramente condotti al fine di evitare nuove e drammatiche conseguenze al nostro già martoriato pianeta.

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Ott 262019
 

L’invenzione della plastica, è stata una delle più grandi scoperte della storia. Come oramai quasi tutti sanno, la plastica deriva dal petrolio, dal quale viene estratto e poi miscelata con altre sostanze per formare infinite miscele di materiali diversi. Purtroppo, però, alcuni tipi di plastica portano con sé una grave conseguenza: non sono biodegradabili. Questo significa che questo materiale se non opportunamente riutilizzato ho riciclato, inquina pesantemente l’ambiente come del resto, stiamo quotidianamente scoprendo attraverso esperienze dirette o i mass-media che ce ne danno notizia.

La plastica derivata dal petrolio esiste da circa cinquant’anni, mentre invece i poliesteri, ossia il gruppo di sostanze a cui essa appartiene, esistono in natura da tempi remoti e costituiscono il rivestimento protettivo di alcune foglie. Alcuni batteri, approfittano da milioni di anni di queste sostanze nutrendosene e riuscendole a decomporre perfettamente. Alcuni scienziati dell’Università di Portsmouth nel Regno Unito, studiando e osservando questo fenomeno, hanno scoperto che alcuni di questi batteri si sono evoluti molto rapidamente e sono oggi in grado di digerire e nutrirsi del polietilene tereftalato (PET), una resina termoplastica, quella con cui vengono realizzate le bottiglie e molti contenitori alimentari che siamo soliti utilizzare tutti i giorni. Questo batterio, chiamato Ideonella sakaiensis, è in grado di digerire e metabolizzare le molecole del PET utilizzando alcuni enzimi compreso lo PETasi scoperto anch’esso grazie all’identificazione della Ideonella sakaiensis. La scoperta, molto recente, è stata pubblicata sulla rivista Science nel 2016 e apre incredibili scenari per il futuro del pianeta in riferimento al riutilizzo e il riciclo della plastica.

Passare dalla fase di sperimentazione e studio a quella di applicazione pratica, non è però semplicissimo. Bisogna infatti considerare che una colonia di batteri riesce a digerire piccoli frammenti di plastica in poche settimane ma i tempi variano ovviamente in base alla grandezza della colonia e alla superficie di plastica da dover smaltire.

La cosa che ha sorpreso gli scienziati, è come questi batteri siano stati in grado di adattarsi e modificare il loro regime alimentare in poco meno di cinquant’anni, ossia il tempo da cui è presente il PET nella nostra quotidianità, considerando che appunto prima di allora questa forma di plastica non esisteva.

Già oggi, buona parte delle materie termoplastiche, compreso il PET, vengono riciclate per ottenere nuovi oggetti e ridurre al tempo stesso la quantità di rifiuti presente nell’ambiente. Il problema è che ad ogni riciclo queste materie perdono alcune delle loro caratteristiche diventando sempre meno idonee ad essere riutilizzate e dovranno necessariamente finire in discarica o essere distrutte in un inceneritore.

Studiando le capacità della Ideonella sakaiensis e della sua capacità di utilizzo della plastica i ricercatori hanno prodotto un modello virtuale in 3D dell’enzima basandosi sulle osservazioni eseguite al microscopio elettronico. In questo modo hanno compreso meglio la sua struttura e sono riusciti ad individuare alcuni punti deboli che possono essere corretti. In questo modo saranno in grado di potenziare gli effetti di questa disgregazione e accelerare i processi di smaltimento. Lo studio ha dimostrato che la PETasi è in grado di riportare i poliesteri al livello originale ossia a come quando sono stati prodotti dal petrolio, quindi di ricreare plastica nuova con caratteristiche integre. E’ chiaro, però, che per arrivare a una produzione sul larga scala saranno necessari anni di studi e di laboratorio perché il problema non è solo quello di disgregare il polietilene tereftalato, bensì quello di farlo in larga scala e in un tempo minore affinché questo processo possa risultare vantaggioso sia economicamente che per l’ambiente.

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Apr 152019
 

Come era prevedibile, passano i giorni e i mesi e cominciano a vedersi i primi risultati, le prime applicazioni concrete del “wonder material“, il grafene. Per la prima volta un gruppo di ricerca della Columbia University, guidato da Young Duck Kim, è riuscito a realizzare una lampadina a base di grafene la cui luce viene generata da un filamento di dimensione mono atomica. Questo significa che è stata progettata e realizzata la più piccola lampadina mai costruita dall’uomo.

Questo studio apre degli incredibili risvolti dal punto di vista dei dispositivi elettronici e di comunicazione. Lo scopo è quello di implementare fonti di luce infinitesimali all’interno di chip in silicio, cioè quelli utilizzati nei processi di computer, che utilizzino la luce anziché l’elettricità per processare le informazioni il che, comporterebbe un notevole incremento nella velocità e nella quantità di dati trattabile nell’unità di tempo.

Si tratta di un lavoro in collaborazione tra l’università americana e due gruppi accademici coreani il Seoul National University e il Korea Research Institute of Standards and Science che, hanno sviluppato questa nuova tecnologia. In pratica si tratta di filamenti di grafene attaccati ad elettrodi metallici, ma la cosa straordinaria è che non sono appoggiati sul chip di silicio, bensì sospesi al suo interno. Questi filamenti mono-atomici di grafene possono scaldarsi fino a 2500°C di temperatura, la metà di quella della superficie del Sole generando così una luce visibile a occhio nudo nonostante le dimensioni praticamente invisibili della fonte.Finora non era stato possibile raggiungere questi risultati perché nessun materiale di questa dimensione era stato in grado di sopportare tali temperature. Il grafene invece non solo alla capacità di resistere a questo elevatissimo calore e di concentrarlo solo nella parte centrale il foglio senza così  toccare gli elettrodi metallici che potrebbero fondere, ma anche di condurre l’elettricità contemporaneamente. Inoltre il fatto che il grafene sia sospeso e non appoggiato sul materiale, migliora di circa 1000 volte l’efficienza.L’altra cosa incredibile, è che la lunghezza d’onda di questa luce può essere variata in base alla posizione in cui è sospeso il foglio di grafene, permettendo così di regolarne anche l’intensità.

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Dic 092018
 

La bio-compatibilità oramai sta pervadendo tutti i settori commerciali, dai trasporti all’industria e sempre più spesso ci vediamo proporre soluzioni più “green” rispetto alle attuali. Sostituire la plastica con materiali meno inquinanti è oramai una priorità a livello mondiale soprattutto nei paesi più sviluppati e l’ultima trovata nel campo della moda ci arriva da Max Gavrilenko, un guru nel campo dell’ottica e delle montature per occhiali.

Si chiamano Ochis Coffee, si tratta di una montatura per occhiali basata su concetti di sostenibilità ed innovazione. La struttura è ricavata da sostanze totalmente biodegradabili, un bio-polimero ottenuto dal caffè, dal lino e dall’olio naturale di soia. Questa sostanza è in grado di decomporsi in un periodo di tempo 100 volte più rapido dei classici occhiali ottenuti in materiale plastico, potendo addirittura diventare fertilizzante per il terreno. La loro biodegradabilità non deve trarre in inganno, perché questi occhiali sono in grado di resistere tranquillamente sia all’acqua che al sudore umano.

Ovviamente ciò che viene utilizzato non è il caffè che noi prendiamo in tazzina o quello con il quale prepariamo la famosa bevanda, bensì i suoi fondi, quindi scarti che, vengono miscelati insieme alla segatura di lino ed a un olio ricavato dalla soia. Questa miscela rende questi occhiali particolarmente piacevoli al tatto oltre a conferirgli il classico aroma di caffè che, in campo fashion, fornisce un ulteriore elemento attrattivo nei riguardi di questo prodotto.

Max Gavrilenko, ha disegnato per la campagna che egli stesso ha avviato su Kickstarter, ben otto modelli differenti di montatura, così da proporre soluzioni fashion diverse e maggiori opzioni di scelta per i futuri clienti.

Queste montature si contraddistinguono per l’estrema leggerezza e la grande resistenza delle quali sono dotati, si pensi che sono stati fatti test di caduta da oltre 3 metri di altezza, e hanno una durata garantita di circa cinque anni. Il bio-polimero rende, inoltre, particolarmente elastici ed adattabili, le montature ai diversi formati di viso.

Il costo previsto al lancio di questi occhiali è compreso tra i 69 e i 120 dollari.

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Dic 052018
 

Ne abbiamo parlato un po’ di tempo fa, quando la società Liquidametal Tecnologies, divenne improvvisamente nota per l’acquisizione delle sue tecnologie da parte del colosso americano dell’informatica Apple Inc (LIQUIDMETAL il METALLO LIQUIDO DI APPLE). A distanza di qualche anno, questa tecnologia inizia ad essere matura per il mercato e per l’elettronica di consumo. La società che ha brevettato il progetto, ha finalmente portato a compimento la realizzazione di apparecchiature specializzate per lavorare questi metalli come si trattasse di polimeri plastici.

Innanzitutto vediamo di capire cos’è un metallo liquido. La definizione potrebbe trarre in inganno perché in realtà anche questi metalli, o meglio leghe metalliche ottenute miscelando zirconio, titanio, rame, nichel e berillio, si trovano allo stato solido in condizioni normali. La definizione liquido, deriva dalla loro struttura molecolare. Infatti, i metalli come molti altri materiali in natura, hanno una struttura cristallina ossia con le molecole disposte secondo uno schema ordinato. Al contrario, quando sono fusi, le molecole si dispongono in maniera casuale, disordinata, esattamente come accade nei polimeri plastici o nel vetro. Ecco perché, vengono anche chiamati metalli amorfi o metalli vetrosi. Si definisce amorfa una struttura casuale, priva di ordine. Ma come facciamo ad ottenere questa struttura disordinata visto che stiamo lavorando con dei metalli che invece hanno una struttura cristallina? Il segreto sta nel processo di produzione: in pratica, si porta il metallo a temperatura di fusione e lo si raffredda molto rapidamente con getti di acqua gelida facendo di subire uno shock termico di 1000°C in pochi minuti. In questo modo si congela la struttura casuale che il metallo possiede in quell’istante, creando un nuovo materiale con struttura molecolare disordinata come se fosse ancora liquido.

Quali i vantaggi di questa tecnologia? Enormi. Questa nuova struttura rende il metallo liquido molto più resistente, si parla del doppio di un buon acciaio, con una durezza superiore a quella del titanio e cosa straordinaria, associa a questa incredibile resistenza una elasticità cinque volte superiore a quella dell’acciaio. Inoltre, questi materiali si contraddistinguono per un peso specifico basso, grande resistenza alla corrosione, ottime capacità di saldatura e possibilità di essere lavorate per stampaggio ad iniezione, cosa assai rara se non impossibile per i normali metalli. Inoltre, questa tecnica da una perfetta finitura superficiale che non richiede ulteriori trattamenti secondari, ottenendo risparmi economici e di tempo.

Questa tecnica è stata messa a punto da Engel, un colosso austriaco nel campo della lavorazione dei metalli, che ha realizzato le infrastrutture e macchinari necessari alla realizzazione di questo processo, notevolmente diverso da quello utilizzato per le materie plastiche. Infatti questo macchinario non ha la classica vite-cilindro come sistema di fusione e iniezione, bensì una camera in cui viene inserito il lingotto che sarà fuso da uno speciale sistema di riscaldamento a induzione in un ambiente senza aria, per impedire la formazione dei cristalli e garantire la produzione di leghe amorfe.

Il vantaggio di questa nuova tecnologia consente l’abbassamento dei costi, trattamento superficiale del metallo particolarmente fine, miglioramento del limite elastico del metallo in allungamento, fase di processo unica, nessun ulteriore trattamento termico atto a migliorare la durezza e la resistenza meccanica, nessuno scarto di processo.

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