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.

L’albero.

Nei video presentati nei precedenti articoli abbiamo visto che il uno dei primi materiali utilizzati dall’uomo fin dalla preistoria è stato il legno. Ma da dove si ricava questo importante materiale?

Il legno è un materiale consistente che si trova sotto al corteccia dei tronchi e dei rami degli alberi. Quindi gli alberi rappresentano la risorsa naturale da cui ricaviamo la materia prima ovvero il legno. Questo materiale è costituito da un tessuto composto da cellule che contengono prevalentemente due sostanze: lignina e cellulosa. Più alto è il contenuto di lignina, più il legno sarà duro e compatto.

Il legno, anche dopo il taglio, non è un materiale “morto”, ma vive e percepisce le variazioni climatiche: si gonfia con l’umidità e si ritira (diminuisce il suo volume) con il calore.

Struttura dell’albero
Struttura del tronco.

In un albero riusciamo a distinguere tre parti fondamentali: le radici che in genere si trovano sotto terra; il fusto detto anche tronco e la chioma che è formata da rami, rametti e foglie.

Le radici servono principalmente ad assorbire acqua e sali minerali (linfa grezza) che sarà trasportata alle foglie. Un’altra fondamentale funzione delle radici è quella di ancorare l’albero al terreno.

Il fusto collega le radici alla chioma e sostiene quest’ultima. All’interno del tronco vedremo che scorre la linfa grezza, ma anche la linfa elaborata (il nutrimento della pianta). Considerando la sua grande importanza dal punto di vista tecnologico, lo studieremo nel dettaglio tra un po’.

La chioma come abbiamo detto è formata da rami, rametti e foglie. Mentre rami e rametti hanno la semplice funzione di reggere le foglie, queste ultime sono di importanza vitale sia per la pianta sia per noi essere umani. Infatti, l’acqua ed i sali minerali vengono trasformate nelle foglie in vero e proprio nutrimento per la pianta grazie ad un importantissimo processo che si chiama fotosintesi clorofilliana. Ricordiamoci che i vegetali sono gli unici essere viventi che riescono a fabbricarsi il cibo da soli (autotrofi), mentre tutti gli altri essere viventi si nutrono di cibo fatto da altri (eterotrofi).

Come accennato precedentemente, il tronco rappresenta la parte che per noi che studiamo tecnologia rappresenta la parte più importante. Perché? Perché proprio dal tronco noi ricaviamo la materia prima che stiamo studiano ossia il legno. Tagliando il tronco trasversalmente possiamo notare che la sezione non è tutta dello stesso colore ed in essa possiamo distinguere sei diverse zone che formano una sorta di anelli concentrici (tante circonferenze con lo stesso centro).

Dall’esterno verso l’interno abbiamo: la corteccia, il libro, il cambio, l’alburno, il durame ed il midollo.

La corteccia è l’anello più esterno, l’unico visibile anche quando il tronco non è tagliato. È costituito da cellule morte ed ha il compito di proteggere le parti più interne del tronco dagli agenti atmosferici e dagli insetti. Dal punti di vista tecnologico ha qualche interesse? In generale no, ma diventa materia prima nelle querce da sughero, infatti proprio dalla corteccia ricaviamo il sughero. Può anche essere utilizzata nella pacciamatura ossia nella pratica agronomica di utilizzare le “scaglie” che formano la corteccia di alcuni alberi per disporle vicino le radici delle piante da orto al fine di proteggerle dal freddo o per impedire la crescita di erbe infestanti.

Il libro (il termine scientifico è floema) ha uno spessore molto sottile e vi scorre la linfa elaborata.

Il cambio permette all’albero di crescere, crea nuove fibre sia verso l’interno creando nuovo alburno, sia vero l’esterno creando nuovo libro.

L’alburno è formato da cellule vegetali nelle quali avviene il trasporto della linfa grezza (acqua e sali minerali). Poiché le piante assorbono più acqua nel periodo primaverile ed estivo, mentre nel periodo autunno ed invernale l’assorbimento di acqua è più ridotto (immaginate di vedere la chioma negli alberi in primavera- più rigogliosa- e in autunno – più spoglia-), nel corso dell’anno il cambio formerà un anello di alburno di colore chiaro e più spesso ed un altro di colore scuro e più ridotto. L’alburno primaverile dovrà trasportare più linfa grezza, mentre quello autunnale meno.

Il durame è la zona del tronco di maggiore spessore ed ha la stessa funzione che nel corpo umano ha lo scheletro, cioè quella di consentire all’albero una posizione eretta. Inoltre, esso è l’anello da cui noi ricaviamo il vero e proprio legno da cui si ricava il legname. È costituito da cellule ricche di lignina e rappresenta l’alburno invecchiato nel quale non scorre più linfa grezza. Le cellule che costituiscono tutto il tronco formano una sorta di fasci di fibre orientate lungo la sua altezza.