Categoria: Concetti generali
Un po’ di nozioni per capirne di più.
Le proprietà dei materiali in meno di due minuti!
Il ciclo di vita dei materiali
Il ciclo di vita dei materiali è l’insieme di tutte le fasi produttive in cui un materiale è utilizzato. Il ciclo può essere chiuso o aperto; questo varia a seconda che si presenti o meno la possibilità di utilizzare più volte lo stesso materiale in diversi cicli produttivi. Le fasi e la durata del ciclo produttivo variano a seconda del materiale. È comunque possibile identificare le fasi principali che caratterizzano il ciclo di vita di tutti i materiali:
- lo stadio di materia prima;
- di semi-lavorato;
- di prodotto finito;
- di rifiuto.
A queste fasi si può aggiungere quella che prevede l’estrazione della materia prima dalla risorsa naturale. Ad esempio, il legno è la materia prima che si ricava dall’albero che rappresenta la risorsa naturale.
Dalla materia prima al prodotto semilavorato
Le materie prime presenti in natura devono essere trasformate in materiali semilavorati. Soltanto in pochi casi le materie prime possono essere utilizzate direttamente nel loro stato grezzo. I prodotti semilavorati sono destinati a soddisfare le esigenze produttive di altri processi produttivi, in altre imprese o all’interno della stessa impresa. Quando sono destinati a soddisfare le esigenze produttive di altre imprese, i materiali semilavorati diventano un oggetto di scambio sul mercato. Ad esempio, un’azienda produce acciaio e lo vende sul mercato. L’acciaio è un materiale semi-lavorato.
Dal prodotto semilavorato al prodotto finito
I materiali semilavorati sono, infine, utilizzati per la fabbricazione dei prodotti finiti. Ogni prodotto è destinato a soddisfare dei bisogni umani. Un bene economico è detto prodotto finito quando soddisfa le esigenze delle persone e non è utilizzato per produrre altri beni. Ad esempio, un’azienda acquista l’acciaio e la plastica ( materie prime e materiali semilavorati ) e li utilizza per produrre delle lamette ( prodotto finito ) che vende al consumatore finale. Da un semilavorato possiamo anche ottenere dei componenti ossia delle parti che andranno assemblate per diventare un prodotto finito. Ad esempio, i componenti di un PC sono diversi, questi dovranno essere assemblati (uniti) per diventare un computer.
Al termine del ciclo di vita i prodotti finiti si trasformano in rifiuti e sono avviati allo smaltimento nelle discariche o negli inceneritori. Ad esempio, la lametta viene acquistata e utilizzata dal consumatore finale. Una volta utilizzata, la lametta viene gettata nella spazzatura. Alcuni prodotti sono usa e getta, altri prodotti possono essere utilizzati più volte. Nel lungo termine, tutti i prodotti sono destinati a trasformarsi in rifiuti. Dal punto di vista sociale la gestione dei rifiuti è l’ultimo stadio del ciclo di vita di un materiale.
Il riciclaggio
Una parte dei materiali presenti nei rifiuti può essere recuperata tramite le attività di riciclaggio. I materiali riciclati ( es. vetro, metalli, ecc. ) sono nuovamente immessi in un nuovo ciclo produttivo per la produzione di nuovi prodotti finiti. L’uso dei materiali riciclati consente di estendere nel tempo il ciclo di vita di un materiale.

Tecnica e Tecnologia.
Sono evidenti le enormi differenze che esistono tra le condizioni di vita degli uomini primitivi e quelle attuali. Ma come si è passati da un modo di vivere così disagiato e pericoloso, quale sicuramente era quello dei nostri antenati, alle tante comodità dei nostri giorni? Solo e semplicemente attraverso una lunghissima serie di scoperte ed invenzioni. Le tecniche sono i procedimenti mediante cui tali invenzioni e scoperte sono state fatte.
Il motivo per cui durante la scuola media studierai Tecnologia è quello di apprendere il metodo con cui tutte tali invenzioni e scoperte sono state fatte poiché la consapevolezza di tale metodo e e soprattutto la capacità di utilizzarlo è estremamente utile in moltissime situazioni di lavoro, di studio, di attività domestiche, cioè nella vita di tutti giorni.
Ma qual è questo metodo?
Per capire come si arriva a inventare qualcosa, prendiamo come esempio l’aeroplano, creato da Leonardo da Vinci che iniziò osservando attentamente il volo degli uccelli. Anche oggi possiamo vedere gli appunti e i disegni che fece durante questa fase di studio, conservati in diversi musei. L’osservazione è la prima fase di qualsiasi invenzione o scoperta e spesso riguarda la natura e ciò che ci circonda.

La seconda fase ossia quella dell’ideazione è decisamente più complessa
Nel esempio che abbiamo utilizzato, Leonardo ha avuto l’idea di creare una macchina che potesse permettere all’uomo di volare imitando il volo degli uccelli. Successivamente, ha fatto alcuni disegni che descrivono come la macchina sarebbe stata fatta, con l’indicazione dei materiali, dei pezzi e di come le varie parti sarebbero state collegate. Questa fase di progettazione costituisce la terza fase di ogni conquista. Infine, affinché l’invenzione o la scoperta possa essere utilizzata, è necessario che degli operai e dei tecnici seguano le istruzioni del progetto e costruiscano la macchina, nel nostro caso l’aeroplano. Questa fase finale è la realizzazione.

Se consideriamo che Leonardo da Vinci visse tra la fine del 1400 e l’inizio del 1500, e che il primo aereo che volò fu quello dei fratelli Wright nel 1903, si può notare che ci sono voluti circa 400 anni per passare dalla fase del progetto a quella della realizzazione. Per capire perché ci fu un ritardo così lungo, è necessario esaminare la struttura dell’aereo ideato da Leonardo. La struttura era in legno e ricoperta di tela, materiali che erano già noti e utilizzati al tempo. Tuttavia, per volare, un aereo ha bisogno di un’elica e di un motore per farla girare. Anche se l’uso dei metalli risale a epoche antiche come l’età del rame e l’età del ferro, perché non fu possibile costruire un motore all’epoca di Leonardo da Vinci?
Per diversi motivi. Il più semplice motivo è che allora tutti gli oggetti venivano costruiti a mano, come i metalli lavorati dal fabbro sull’incudine, e pertanto non potevano avere quella precisione e quella uniformità di dimensioni che richiede la realizzazione di una macchina complessa quale è un motore. Quando invece, alla fine del 1700, con la Rivoluzione Industriale si cominciarono a costruire gli oggetti con l’uso delle macchine fu possibile raggiungere la precisione richiesta e realizzare i motori che vennero utilizzati prima per le machine stesse, poi per mezzi di trasporto terrestri (locomotive) e navali ed infine anche per far volare gli aeroplani. Ma all’epoca di Leonardo non si conosceva neanche come alimentare questo motore. Come poteva girare l’elica? Con la sola energia data dalla forza dell’uomo? Sarebbe stato impossibile.
Tutta questa lunga spiegazione si può comunque riassumere affermando che ai tempi di Leonardo da Vinci la tecnologia dei metalli non era in grado di costruire un motore. La tecnologia è infatti la «scienza che studia la trasformazione delle materie prime in oggetti finiti». Precisando che si definisce risorsa naturale qualunque materiale che si trova spontaneamente in natura e che un oggetto finito è un oggetto pronto per essere usato.
Un esempio per capire cos’è la Tecnologia? Eccolo.
Immaginiamo di voler costruire una sedia di legno. La risorsa naturale è l’albero, la materia prima è ovviamente il legno e l’oggetto finito è la sedia su cui possiamo sederci. Per passare però dal legno che si trova ancora nell’albero alla sedia sono necessarie tutta una serie di operazioni, quali ricavare legno dall’albero, tagliarlo, piallarlo, incollarlo, assemblarlo. Di questo si occupa la tecnologia del legno.
Se invece la sedia deve essere di metallo la materia prima è, ad esempio, i ferro e le operazioni da compiere per arrivare all’oggetto finito sono completamente diverse poiché si tratterà di estrarre il metallo dai suoi minerali, fonderlo, saldarlo, ecc. Di tali operazioni si occupa la tecnologia dei metalli.

Tecnologia! What’s this?
Tecnologia
Che cos’è questa materia di cui non ti sei mai occupato? Quali argomenti tratta? Che cosa ti insegnerà di nuovo?
Per te alunno di prima media, la Tencologia è una disciplina del tutto nuova, incontrata nella scuola elementare solo in modo sporadico attraverso le scienze, la geometria, il disegno.
Per conoscere gli argomenti generali che la Tecnologia affronta, occorre definire alcuni termini .
Con il termine tecnica si intende l’insieme dei metodi e dei mezzi che vengono impiegati nei vari processi produttivi per ottenere determinati risultati che, in pratica, sono i prodotti della tecnica.
Questa “nuova” materia ha la finalità di educarti a cogliere l’aspetto tecnico, tecnologico e produttivo di tutte le “cose” che l’uomo fabbrica per soddisfare i suoi innumerevoli e sempre crescenti “bisogni”.
La scienza e la tecnica sono nate come risposta ai bisogni dell’uomo: bisogno di conoscenza (perché e come avvengono i fenomeni intorno a noi) e bisogni di sopravvivenza (affrontare le sfide poste dall’ambinete e migliorare le proprie condizioni di vita e di lavoro, procurarsi il cibo, ripararsi dal freddo, trovare un luogo di rifugio, ecc.).
I bisogni hanno posto via via una serie di problemi che sono diventati parte della vita stessa dell’uomo.
Per trovare una soluzione a questi problemi, l’uomo ha progressivamente sviluppato tutti quegli aspetti che caratterizzano ancor oggi l’attività di ricerca scientifica e di elaborazione tecnica, o come diciamo oggi, tecnologica:
- le capacità cognitive, cioè mentali, dell’essere umano;
- la capacità di osservare la natura nella sua inesauribile varietà;
- la possibilità di accumulare conoscenze e soprattutto di trasmetterle ai propri simili come patrimonio culturale acquisito;
- le abilità di manipolare i materiali disponibili in natura per costruire strumenti e oggetti.
Visualizziamo i concetti utilizzando la mappa che segue:

La difficoltà superata o il bisogno soddisfatto quasi sempre sono diventate il punto di partenza per tentare di superare un altro ostacolo e per far nascere nuovi bisogni. Tanto più la vita si fa complessa, tanto più aumentano i bisogni e più grande è la spinta a ricercare, ad inventare, a scoprire,… in un susseguirsi continuo.
La tecnologia ha avuto un impatto significativo sulla società e sull’economia mondiale, influenzando praticamente tutti gli aspetti della vita umana. Ha reso possibile la comunicazione globale, la trasformazione dei processi produttivi, l’automazione dei lavori, la creazione di nuovi mercati e l’accelerazione della ricerca scientifica e tecnologica. Tuttavia, la tecnologia può anche avere effetti negativi, come la dipendenza dalle tecnologie digitali, l’inquinamento ambientale e la disoccupazione derivante dall’automazione dei lavori.