Prefazione prof. Betto
Un altro ottimo lavoro realizzato questa volta da tutti gli alunni della classe 2.0 durante l’attività di Flipper Class. Quattro isole, quattro gruppi di lavoro che hanno prodotto in sinergia le differenti parti di questo argomento, sviscerandolo e poi sintetizzandolo per realizzarne un documento di studio. Partendo dalla mappa concettuale gli alunni hanno assemblato in un unico documento digitale il lavoro che vi presento qui di seguito. Buona lettura.
| I METALLI |
| Indice degli argomenti | |
| titolo | gruppo |
| METALLI | Favignana |
| I METALLI NELLA STORIA | Favignana |
| PROPRIETA’ FISICHE | Sardegna |
| PROPRIETA’ MECCANICHE | Sardegna |
| PROPRIETA’ TECNOLOGICHE | Sardegna |
| NON METALLI | Favignana |
| SEMI-METALLI | Favignana |
| LEGHE METALLICHE | Favignana |
| SIDERURGIA | Sicilia |
| FERRO E LE SUE LEGHE | Sicilia |
| ALTOFORNO E GHISA | Sicilia |
| CONVERTITORE E ACCIAIO | Sicilia |
| IL LAMINATOIO | Sicilia |
| METALLURGIA | Salina |
| IL RAME E LE SUE LEGHE | Salina |
| L’ALLUMINIO E LE SUE LEGHE | Salina |
| ALTRI METALLI | Salina |
Sono un gruppo di elementi chimici con determinate caratteristiche: sono generalmente resistenti e brillanti, e soprattutto sono buoni conduttori di elettricità e di calore. La maggior parte dei metalli sono opachi, cioè non si può guardarvi attraverso e a temperatura ambiente sono solidi. Alcuni elementi, come il sodio, sono estremamente reattivi, cioè tendono a reagire con altri elementi per formare composti. Altri, come l’oro, non lo sono quasi per niente.
Tavola Periodica degli Elementi
Durante tutto il Paleolitico e buona parte del Neolitico, il materiale più usato fu la pietra. Gli oggetti in pietra erano però di difficile lavorazione.
Verso il 4000 a.C. alcuni artigiani scoprirono che alcune “pietre”, se riscaldate al punto giusto, si liquefacevano: fu così che l’uomo venne a contatto con i metalli. Il primo metallo a essere usato fu il rame che, in quell’epoca, nell’area del Mediterraneo, si trovava allo stato nativo, cioè puro e non unito ad altre sostanze. Le “pietre” di rame venivano riscaldate fino a quando si scioglievano e poi il metallo fuso veniva colato in stampi. Grazie al rame fu possibile costruire strumenti non fabbricabili con la pietra e, in caso di rottura, bastava fondere nuovamente lo strumento rotto e colarne uno nuovo.
Verso il 3000 a.C. però il rame nativo si esaurì e fu necessario utilizzare rocce che contenevano, oltre al rame, altri minerali. Questo rese più difficoltoso il processo di estrazione e lavorazione, ma le difficoltà vennero via via superate, mentre la richiesta di oggetti di rame aumentava, tanto che cominciarono a essere organizzate spedizioni marittime per andare a rifornirsi ovunque fosse possibile.
Anche le scoperte riguardanti la lavorazione dei metalli non si arrestavano. Fu scoperto, infatti, che, se invece di usare un solo metallo, se ne fondevano assieme due, si otteneva una lega, più resistente e quindi adatta a produrre oggetti prima non fabbricabili. La prima lega scoperta dall’uomo fu il bronzo, una lega di rame e stagno. Il procedimento per fabbricare oggetti di bronzo era identico a quello usato per fabbricare oggetti in rame; lo stagno era però poco o per nulla presente nell’area del Mediterraneo orientale, quindi fu necessario organizzare spedizioni marittime verso la Spagna e l’Inghilterra, dove questo metallo era presente in grande quantità.
Verso il 1200 a.C. gli uomini impararono a usare un nuovo metallo, il ferro, anche se inizialmente ci furono notevoli difficoltà relative alla sua lavorazione.
PROPRIETA’
Mappa concettuale sulle Proprietà dei Metalli
- Massa volumica: la massa volumica è il rapporto fra la massa e il volume.
- Corrosione: fenomeno chimico che provoca il graduale deterioramento di una sostanza solida, per lo più un metallo, per effetto di agenti esterni.
- Conduttività termica: la conduttività termica descrive il trasporto di energia sotto forma di calore.
- Conducibilità di elettricità: misura della capacità di un materiale a condurre una corrente elettrica.
- Temperatura di fusione: la temperatura di fusione è la temperatura alla quale un materiale passa dallo stato solido a quello liquido.
- Trazione: forza che agisce su un corpo in modo da provocarne l’allungamento nella direzione della forza stessa.
- Compressione: quando le forze dirette lungo l’asse tendono ad accorciare il metallo.
- Taglio: un corpo è sollecitato dal taglio quando le forze applicate tendono a far scorrere uno sull’altro due piani vicini.
- Torsione: un corpo è sollecitato a torsione quando le forze applicate tendono a torcere le sue fibre.
- Flessione: un corpo è sollecitato a flessione quando le forze applicate perpendicolarmente al suo asse tendono a curvarlo.
- Durezza: è la resistenza che il materiale oppone alla penetrazione di una punta cioè alla scalfitura e non alla facilità che ha un minerale di rompersi.
- Fatica: è la resistenza dei materiali a sforzi variabili e ripetuti.
- Fusibilità: la fusibilità è l’attitudine di un materiale a essere trasformato in prodotto finito mediante fusione.
- Malleabilità: la malleabilità è l’attitudine di un materiale a essere trasformato in lamine.
- Duttilità: la duttilità è l’attitudine di un materiale a essere trasformato in fili senza rompersi quando sono tirati.
- Saldabilità: la saldabilità è l’attitudine di un pezzo a unirsi con un altro pezzo mediante fusione.
- Temprabilità: la temprabilità è l’attitudine delle leghe metalliche a trasformazioni della struttura cristalline.
I non metalli sono quegli elementi chimici che presentano un aspetto opaco e sono cattivi conduttori di elettricità e di calore. Sono situati a destra della tavola periodica (tranne l’idrogeno che è in alto a sinistra) e presentano caratteristiche fisiche opposte a quelle dei metalli. A temperatura e pressione ambiente esistono in tutti gli stati di aggregazione della materia: possono essere allo stato gassoso (come l’ossigeno e l’azoto), allo stato liquido (come il bromo) e allo stato solido (come il carbonio e lo zolfo). Sono fragili e hanno solitamente bassi punti di fusione. Sono non metalli i seguenti elementi: Azoto, Idrogeno, Carbonio, Ossigeno, Fluoro, Fosforo, Zolfo, Cloro, Selenio, Bromo e Iodio. Fanno parte dei non metalli anche i gas nobili.
I semimetalli sono elementi che hanno proprietà intermedie tra quelle dei metalli e quelle dei non metalli. Hanno aspetto lucente, conducibilità termica ed elettrica (come i metalli), fragilità, mediocre conduzione elettrica (come i non metalli). Se si combinano con elementi a carattere non metallico hanno un comportamento simile a quello dei metalli, mentre se si combinano con elementi a carattere metallico hanno un comportamento simile a quello dei non metalli. A temperatura ambiente sono allo stato solido e sono sette: silicio, germanio, antimonio, arsenico, boro, tellurio, astato.
I principali elementi semimetalli sono:
Silicio: è per abbondanza il secondo elemento della crosta terrestre. Grazie alla sua caratteristica di semiconduttore viene utilizzato per la costruzioni di numerosi strumenti elettronici. Combinato con l’ossigeno forma la silice.
Germanio: è poco abbondante ma molto diffuso. È un semiconduttore e viene utilizzato nella produzione di lenti per strumenti ottici e di transistor.
Antimonio: è poco abbondante in natura. Composto con il piombo viene utilizzato per la produzione di pallini da caccia. Alcuni suoi composti vengono utilizzati in medicina.
Le leghe metalliche sono materiali ottenuti miscelando tra loro due o più metalli e altri elementi per ottenere prodotti di migliore qualità, per esempio meno soggetti all’arrugginimento o più duri o più flessibili. La maggior parte degli oggetti metallici attorno a noi è costituita da leghe, come nel caso del bronzo, dell’ottone e dell’acciaio; anche l’oro dei gioielli, in realtà, è una lega! Leghe metalliche sono utilizzate anche in campo medico, per esempio nelle protesi o nelle otturazioni dentarie.
La Siderurgia è il processo industriale della Metallurgia che si occupa della lavorazione del ferro.
Comincia con l’estrazione dei minerali metalliferi contenenti il ferro (che non si trova allo stato puro in natura) dalle cave o dalle miniere. Come per molti metalli, si effettua la frantumazione dei minerali estratti ed una successiva macinazione. Questi vengono lavati da polveri ed impurità e categorizzati a seconda della concentrazione dei metalli contenuti mediante separazione magnetica o gravitazionale. Seguono poi le operazioni di flottazione, vagliatura, calibratura, essiccazione, calcinazione e arrostimento dei minerali. A questo punto i minerali di ferro sono stati ripuliti dalla maggior parte delle impurità e sono pronti per essere fusi negli altiforni.
Il ferro è più usato di tutti i metalli, formando il 95% di tutto il metallo prodotto universalmente. La combinazione di basso costo ed alta resistenza lo rendono indispensabile: le sue applicazioni vanno da contenitori alimentati a automobili famigliari, dai cacciaviti alle lavatrici, dalle navi da carico alle graffette per la carta. Il ferro è il metallo più abbondante sulla terra ed è considerato il decimo elemento più abbondante nell’universo. Il ferro è inoltre (34,6% in massa) l’elemento più abbondante che forma la terra; la concentrazione di ferro nei vari strati varia da molto alta nel nucleo interno a circa 5% nella crosta esterna. La maggior parte di tale ferro si trova in vari ossidi di ferro, come i minerali ematite, magnetite e taconite. Il nucleo della terra è ritenuto essere formato in gran parte da una lega metallica di ferro-nichel. Il ferro è essenziale per gli esseri viventi, dai microorganismi agli esseri umani. La produzione mondiale di ferro nuovo è pari a oltre 500 milioni di tonnellate all’anno e di ferro riciclato aggiunge altre 300 milioni tonnellate. Le riserve economicamente sfruttabili di minerali ferrosi superano i 100 miliardi di tonnellate. Le zone estrattive principali sono la Cina, il Brasile, l’Australia, la Russia e l’Ucraina, con quantità rilevanti estratte negli Stati Uniti, in Canada, Venezuela, Svezia e in India.
ALTOFORNO E PRODUZIONE DELLA GHISA
Altoforno
L’altoforno è un forno a funzionamento continuo per la fabbricazione della ghisa. È costituito da un’alta torre in muratura, formata da due tronchi di cono disuguali, quello superiore più lungo e quello inferiore più corto, raccordati da un elemento cilindrico. Il tino termina in alto con un orifizio (bocca); la sacca termina in fondo con un corto pozzo cilindrico detto crogiolo. La torre viene caricata, attraverso la bocca, con strati alterni di minerale (ossidi, preferibilmente piuttosto ricchi di ferro, come ematiti, limoniti, magnetiti), fondente (calcare, dolomite, silice e talvolta bauxite, utili a fornire una scoria fluida e a favorire quindi la discesa della carica) e coke (che viene acceso dal basso). L’ossido di carbonio, proveniente dalla combustione del coke, percorrendo in controcorrente l’intera torre, riduce i minerali a ferro, che si fonde nel crogiolo, uscendo sotto forma di ghisa assieme alle scorie, parimenti fuse. Il gas che fuoriesce in alto dalla bocca (una miscela di azoto, anidride carbonica, ossido di carbonio e idrogeno), bruciando completamente. Il gas è bruciato per circa il 25-30% entro i recuperatori Cowper, per riscaldare l’aria da insufflare attraverso gli ugelli, mentre il quantitativo restante può essere impiegato per scopi vari di processo. Tra gli impianti di più antica concezione (risale in forma primitiva al 13° sec.).
La ghisa è una lega ferro-carbonio, contenente anche altri elementi, come silicio, manganese, zolfo, fosforo, in percentuali varie, caratterizzata da un tenore di carbonio compreso fra l’1,9% e il 5,5%.
La ghisa che si ottiene direttamente nell’altoforno dai minerali di ferro, tramite processi detti siderurgici, è detta ghisa d’altoforno oppure ghisa di prima fusione, ghisa madre, ghisa greggia e viene prevalentemente usata per produrre, mediante affinazione, i diversi tipi di acciaio.
Proprietà: è dura, fragile, resiste poco alla trazione e alla flessione, è resistente alla compressione e alla corrosione; la ghisa non può subire lavorazioni plastiche in quanto non è malleabile, né a caldo né a freddo; possiede un’ottima fusibilità: fonde a temperatura non molto elevata, è fluida, dà getti sani e compatti, e consente una facile realizzazione di pezzi anche molto complicati.
IL CONVERTITORE
L’acciaio in Metallurgia costituisce la categoria di prodotti industriali più importante nel mondo. Queste leghe si dividono in due grandi categorie:
- l’acciaio, malleabile e tenace, con tenori di carbonio compresi fra lo 0,09 e l’1,7%;
- la ghisa, fragile con colabilità in getti, con un contenuto di carbonio fra il 2 e il 4%.
L’acciaio si ottiene per affinazione della ghisa, decarburandola e depurandola al massimo dalle impurità dannose, soprattutto zolfo e fosforo, e correggendo contemporaneamente il tenore di altri elementi, quali silicio e manganese.
In passato l’acciaio era ottenuto direttamente dal minerale di ferro, il quale, ridotto dal carbone di legna, dava una ghisa che nella parte più calda del forno, dove entrava l’aria, si trasformava in acciaio (basso-fuoco catalano). Le dimensioni del forno vennero gradualmente aumentate per accrescere la produzione, ma seguendo questo metodo si arrivò alla realizzazione dell’altoforno per la sola produzione di ghisa, la quale doveva essere poi decarburata in un altro forno (basso-fuoco prima, convertitore e forno a suola poi, tuttora impiegati).
Le materie prime per la produzione dell’acciaio sono:
- la ghisa greggia, proveniente dall’altoforno, che viene affinata (riduzione della percentuale del carbonio e delle impurità) ;
- il rottame di ferro, derivato da recuperi civili e industriali ;
- le ferroleghe, che sono leghe di ferro particolari, che non hanno impiego autonomo ma vengono appunto preparate per essere usate nella produzione di acciai e ghise speciali; contengono una percentuale di carbonio generalmente molto bassa (dallo 0,1% all’1%), con massiccia presenza (che può superare l’80%) di altri elementi come silicio, manganese, cromo, nichel, cobalto ecc… che vengono aggiunte agli acciai per migliorarne le caratteristiche.
LA SIVIERA
Ha la forma di una grande secchia, ed è costituita da un involucro di robusta lamiera rivestita internamente da materiale refrattario. Può avere diverse dimensioni, dalle più grandi, utilizzate nei centri siderurgici, capaci di trasportare fino a 400 tonnellate di metallo e che vengono movimentate e manovrate tramite carroponte o con appositi carri, fino alle più piccole, utilizzate nelle piccole fonderie, che si manovrano a mano tramite lunghe aste che fungono da manici, di cui una a forcella per facilitare il versamento. Un altro tipo di siviera è quella che viene montata su appositi carri ferroviari, per spostamenti più lunghi, e che viene chiamato carro siviera o carro siluro dalla sua forma. La siviera serve per raccogliere il metallo fuso che viene spillato da un forno fusorio, quale ad esempio l’altoforno o il cubilotto, per poi spostarlo fino alla successiva fase di lavorazione, che può essere la colata, il versamento in un convertitore per la produzione dell’acciaio, o un’altra fase del processo produttivo.
Carro Siluro per il trasporto della ghisa al convertitore
E’ un processo di riduzione dell’altezza o cambio di sezione di un pezzo attraverso la pressione applicata tramite due rulli rotanti. La laminazione rappresenta il 90% dei processi di lavorazione per deformazioni ed è stata sviluppata nel 1500, si producono principalmente laminati che si suddividono in: piastre (spessore minore 6 mm) fogli o lamiere (spessore maggiore 6 mm). Si parte da semilavorati da fusioni continue o semicontinue. La prima laminazione viene effettuata a caldo per cambiare la microstruttura da fusione in una grana più fine e regolare per la laminazione.
Processo di Laminazione
La metallurgia è lo studio dei metalli; è il complesso dei trattamenti che devono essere eseguiti sui minerali dopo l’estrazione dalle miniere fino alla preparazione dei metalli e delle leghe per le diverse applicazioni. È definita come l’arte di ridurre i minerali metalliferi (ossidi, carbonati, ecc..) nelle forme e nelle condizioni atte al loro uso.
Il rame è il metallo che l’umanità usa da più tempo. E’ un metallo di colore rosso o rossastro, di conducibilità elevatissima. È resistente alla corrosione e non è magnetico. È anche molto malleabile, molto resistente alla corrosione (per via di una patina aderente che si forma spontaneamente sulla superficie) e non è magnetico. È facilmente lavorabile, estremamente duttile, ma non è idoneo a lavorazioni con asportazione di truciolo, perché ha una consistenza piuttosto pastosa; i suoi impieghi possono essere per motori elettrici, rubinetti in ottone e per campane di bronzo. Inoltre il rame è batteriostatico, cioè combatte la proliferazione dei batteri sulla sua superficie.
È molto importante perché è usato come base per produrre altre leghe come, ad esempio il bronzo e l’ottone.
BRONZO – è una lega composta da rame e un altro metallo (alluminio, nikel, stagno, ecc.) anche se spesso il termine bronzo viene inteso come lega rame-stagno. Queste leghe presentano buone caratteristiche meccaniche e grande resistenza alla corrosione e sono lavorabili plasticamente. I bronzi vengono usati per numerose applicazioni: monete, medaglie, ingranaggi, strumenti musicali.
OTTONE – è una lega di rame e zinco. È diviso in 2 tipi: ottone binario costituito solo da rame e zinco, e ottone ternario quando è presente anche un altro componente. L’ottone è un materiale duttile, malleabile e ha una buona resistenza alla corrosione. Ha notevoli proprietà acustiche e quindi viene impiegato nella produzione di svariati strumenti musicali.
Si tratta di un metallo duttile color argento. L’alluminio si estrae principalmente dai minerali di bauxite ed è notevole la sua morbidezza, la sua leggerezza e la sua resistenza all’ossidazione, dovuta alla formazione di un sottilissimo strato di ossido, impedisce all’ossigeno di corrodere il metallo sottostante. L’alluminio grezzo viene lavorato tramite diversi processi di produzione industriale, quali ad esempio la fusione, la forgiatura o lo stampaggio. L’alluminio viene usato in molte industrie per la fabbricazione di milioni di prodotti diversi ed è molto importante per l’economia mondiale. Le sue leghe sono il duralluminio, anticorodal, silumin, avional, ecc.
DURALLUMINIO – è una lega che ha assunto grande importanza nelle costruzioni aeronautiche. Deve le sue elevate proprietà meccaniche ad uno speciale trattamento termico, che ne aumenta la durezza, la resistenza e la tenacità, trattamento consistente nel temprare il metallo in acqua da 500° e nel lasciarlo invecchiare per alcuni giorni a temperatura ordinaria.
ANTICORODAL – si intende una serie di leghe di alluminio legate con magnesio, caratterizzate da buone caratteristiche meccaniche e ottima resistenza alla corrosione.
MERCURIO – è un metallo che in natura è allo stato liquido. Il mercurio era utilizzato nei termometri e in alcuni apparecchi per misurare la pressione. Presenta bassa viscosità, elevate densità e tensione superficiale, mentre le conducibilità termica ed elettrica, per quanto elevate, risultano notevolmente inferiori rispetto a quelle degli altri metalli. È altamente tossico.
ORO – L’oro è un metallo tenero, pesante, duttile, malleabile di colore giallo. Può assumere anche una colorazione diversa a seconda delle sue leghe: rossa, violetta e nera. L’oro è così duttile che un grammo d’oro può essere battuto in una lamina la cui area è un metro quadrato. È usato principalmente per gioielli e ornamenti. Le leghe dell’oro sono: l’oro verde, l’oro rosa, l’oro giallo, l’oro blu, l’oro bianco . Si usa in gioielleria, odontoiatria e industria elettronica.
| Gruppo | Segretario | Alunni |
| FAVIGNANA | Vitaliano | Provvidenza-Longo-Giuffrida |
| SICILIA | Spina | Giordano-Bergamo-Maci-Maiorana-Fonti |
| SALINA | Favara | Bollo-Di Bella-Ferraro-Guardabasso-Cantarella |
| SARDEGNA | Mollica | Gueli-Strazzeri-Paradiso-Micena-Meli |
- http://www.ing.unitn.it/~luttero/TecnologieSistemiLavorazione/Laminazione.pdf
- http://www.treccani.it/enciclopedia/altoforno_(Dizionario_di_Economia_e_Finanza)/
- http://ungaretti.racine.ra.it/SeT/macvapor/accighi.htm
- http://doc.studenti.it/appunti/chimica/3/acciaio.html
- http://doc.studenti.it/appunti/chimica/3/acciaio.html
- http://it.wikipedia.org/wiki/Siviera
- http://www.paginefamily.it/articolo/ferramenta/processo-siderurgico
- www.sapere.it
- http://www.skuola.net/chimica/inorganica/trattazione-metalli
- www.scientific.fauser.edu
- www.sacrumluce.sns.it
- www.wikipedia.org
- www.chimica-online.it
- www.treccani.it
- www.iceuropa.it
I C.A.D., lavorano per livelli, ossia come per i cartoni animati, possiamo posizionare oggetti diversi su più fogli trasparenti, costruendo il movimento dei personaggi semplicemente spostando uno o l’altro di questi fogli (l’immagine qui a lato, ci mostra come una planimetria possa essere ottenuta come sovrapposizione di elementi diversi: territorio, mare, strade, curve di livello, ecc.). L’immagine visualizzata sarà l’immagine complessiva della planimetria con tutti gli elementri insieme; il limite consiste nel fatto che potremo disegnare solo su di un LIVELLO, quello posto in primo piano. Ciò significa che se io voglio modificare ad esempio la mappa delle strade, dovrò posizionare in primo piano il livello con le “STRADE”. Ma vediamo praticamente come procedere.
Iniziamo a parlare di C.A.D. (Computer Aided Design) ossia Disegno Assistito dal Calcolatore e iniziamo oggi un mini corso atto ad avviare gli studenti della classe 2.0 al disegno con lo strumento informatico. Come detto precedentemente, le soluzioni C.A.D. presenti sul mercato sono molte, altamente professionali e anche particolarmente costose. L’avvento dell’open-source, ha consentito lo sviluppo di soluzioni alternative alle blasonate soluzioni commerciali, ma con il vantaggio di essere assolutamente gratuite. Il software da me proposto è DraftSight, scovato in una mia ricerca sulla rete, ma in questa sede non voglio parlare di questo ne dei motivi della scelta in quanto già fatto in un precedente articolo che trovate al seguente indirizzo (
Una sola precisazione, prima di iniziare: un programma C.A.D. realizza le immagini sullo schermo del computer attraverso una grafica di tipo vettoriale. La differenza è sostanziale rispetto al raster usato dai programmi di grafica classica come Photoshop o altri (per capirci la grafica delle fotografie). Infatti, una grafica raster disegna un’immagine sullo schermo assegnando a ciascun punto (pixel) una posizione assoluta tramite coordinate XY, colore e intensità. In questo modo si riesce a disegnare con precisione assoluta qualsiasi immagine. Il problema sorge quando la ingrandiamo. Essendo disegnata per punti, il computer li ingrandirà e conseguentemente l’immagine risulterà sgranata e poco definita (immagine c). Al contrario, la grafica vettoriale è definita attraverso equazioni matematiche, per cui l’immagine viene ricalcolata ogni volta e ogni dettaglio ricostruito con assoluta precisione (immagine b).
Iniziamo a lavorare con DraftSight e ci accorgiamo subito come questo abbia un’interfaccia pulita ma non proprio di immediata comprensione.
La partecipazione al gioco prevede la nostra registrazione con l’inserimento di dati necessari a inviarci il relativo premio in caso di vincita. I premi consistono in giochi educativi per i nostri bambini e…perché non provare? Non costa nulla, solo un po’ del nostro tempo, ma vi assicuro ne vale la pena in quanto gioco istruttivo da poter fare da soli o in compagnia di tutta la famiglia come un classico gioco da tavolo.
Purtroppo il sensore non pare posto nella collocazione ideale, in quanto per utilizzarlo, lo sportivo deve tirar fuori lo smartphone di dimensioni generose, girarlo e premere il dito contro il sensore.
Oramai sulla rete si trova di tutto, ogni tipo di “concept” in merito al fantomatico futuro iWatch di Apple. Ma a parte la fantasia e le indiscrezioni, pare che il nuovo oggetto tecnologico della casa di Cupertino, stia diventando realtà. In molti sostengono che avrà funzioni biometriche in grado di consentire il controllo di alcuni parametri vitali della persona (per questo Apple ha assunto diversi esperti del settore oltre che guru negli strumenti informatici associati al fitness.
La realizzazione di questo componente tecnologico consentirebbe un salto tecnologico non indifferente; infatti, si tratta di una nuova tecnologia basata su microscopici filamenti in argento, collocati molto distanziati tra loro e collocati in maniera casuale su una superficie trasparente. Sarebbe come usare una specie di inchiostro da stampare sulla superficie del vetro. La distanza tra i filamenti e le loro dimensioni renderebbero il supporto sensibile al tocco, simile ad un vetro tradizionale, ma visto che si può usare normale PET (polietilene) questo permette allo schermo di essere modellato senza problemi.
Questa tecnologia ai nanotubi di argento, è commercializzata da 3M. La società californiana Cambrios, ha invece brevettato degli speciali inchiostri usati per “stampare” le pellicole.
Il vetro ha origini molto antiche e ancora oggi è difficile stabilire con certezza quale popolo possa vantarne la scoperta. Anticamente furono i 
La prima manifattura documentata del vetro si ha in Egitto, nel II millennio a.C., quando fu impiegato nella produzione di stoviglie, altri utensili e monili. Nel I secolo a.C. fu sviluppata la tecnica del soffiaggio, che ha permesso che oggetti prima rari e costosi divenissero molto più comuni. Durante l’Impero Romano il vetro fu plasmato in molte forme, principalmente vasi e bottiglie.
La 
ll vetro può essere forato al trapano con apposite punte diamantate, adeguatamente refrigerate con getto continuo d’acqua. La foratura può essere eseguita da trapani per vetro manuali o a controllo numerico. I fori non devono essere troppo vicini al bordo (a seconda anche dello spessore del vetro) per evitare rotture dovute alle tensioni interne del pezzo. Nuovi macchinari permettono di forare con un particolare tipo di sabbia miscelata ad acqua.
Il taglio di piccoli pezzi può essere eseguito a mano con strumenti appositi, ma in generale viene eseguito da un banco di taglio. Il banco di taglio è un macchinario a controllo numerico che presenta un piano fisso, solitamente vellutato e con fori per generare un cuscino d’aria (utile per lo spostamento del vetro), che viene chiamato anche “pantografo”. Sopra di questo vi è un ponte mobile che tramite un tagliavetro fornito di rotella in carburo di tungsteno o diamante sintetico pratica incisioni sul vetro a seconda della programmazione eseguita tramite un software chiamato “ottimizzatore”; il software ottimizzatore è implementato affinché ottimizzi il taglio, evitando al minimo lo sfrido.
Il vetro curvo è un vetro sottoposto ad un procedimento di riscaldamento graduale ad alte temperature (tra i 500 e i 750 °C circa), fino a diventare abbastanza plastico da aderire (per gravità o costretto in una qualche maniera) ad uno stampo concavo o convesso, disposto orizzontalmente o verticalmente all’interno del forno di curvatura. Non è possibile ottenere un vetro curvo che si adagi sullo stampo esclusivamente sotto l’azione della sua forza peso senza che il vetro stesso non venga segnato dalla tesatura dello stampo, compromettendone la trasparenza e l’uniformità di spessore della lastra. Per tale motivo, in genere l’azione di curvatura della lastra viene coadiuvata da dispositivi meccanici o pneumatici, che agevolano il processo. Il vetro viene raffreddato molto lentamente (“detensionamento” o “ricottura” del vetro), per evitare di indurre tensioni che ne precluderebbero un’eventuale successiva lavorazione o che potrebbero innescare fenomeni di rottura spontanea del materiale. Viceversa, molto più frequentemente per il vetro impiegato nel settore dell’arredamento, il processo di curvatura si conclude con un raffreddamento istantaneo, al fine di ottenere un vetro curvo temprato. Per vetro curvo si intende comunemente il vetro sottoposto alla curvatura lungo un solo asse della lastra (si pensi ad esempio alla curvatura che subisce un foglio di carta quando si tendono ad avvicinare due lati opposti).
Esistono tre modi per smerigliare il vetro:
La fabbricazione e la lavorazione del vetro si articolano in quattro fasi:
Il vetro di Murano è uno dei più preziosi vetri che vengono realizzati in Italia. Lo si realizza, secondo tradizioni antiche di secoli, sulla famosa isola di Murano, vicino Venezia. La scelta di questa isola per realizzare i vetri non fu affatto casuale. I primi forni vi furono installati nel 1291, sia perché Murano era fuori dal centro cittadino, quindi eventuali incendi non avrebbero arrecato grandi danni (i forni all’epoca erano realizzati in legno), sia perché si trovava di tramontana rispetto a Venezia, quindi i fumi della produzione non avrebbero raggiunto la città principale. Esistono diverse tecniche con le quali i mastri vetrai, oggi, producono i loro preziosissimi oggetti, a seconda del tipo di vetro devono realizzare: vetro di Murrina, vetro in piastra, vetro a lume, vetro soffiato.
E’ un prodotto trasparente che trova larga applicazione in molte industrie. La maggior quantità viene utilizzata come detersivo per lavastoviglie ma trova impiego anche nella produzione di pietre d’arte artificiali; serve per indurimento di cementi, marmi e come mezzo sbiancante nelle lavanderie di lana, nella fabbricazione di adesivi, smalti, fiammiferi ecc.
Appartiene alla più vasta produzione vetraria. Commercialmente viene distinto in base al colore: bianco (perfettamente decolorato), mezzo bianco, colorato. In funzione all’ impiego che se ne deve fare, viene scelto l’ossido più adatto (calcio, bario, zinco …).
È’ vetro costituito da pura silice. Possiede importanti caratteristiche chimico-fisiche, ma ha elevate temperatura di fusione e alta viscosità. La sua lavorazione quindi è molto costosa.
Questi tipi di vetro sono largamente diffusi in edilizia e vengono classificati in base allo spessore della lastra, che può variare da 1,6 mm a 10-14 o anche 17 mm. I vetri artistici La produzione di vetri artistici lavorati a mano necessita di un tempo di lavorazione più lungo. Per questo alla silice si aggiunge una percentuale di sostanze che facilitano le lavorazioni, ma rendono il vetro più fragile.
La produzione di vetri artistici lavorati a mano necessita di un tempo di lavorazione più lungo. Per questo alla silice si aggiunge una percentuale di sostanze che facilitano le lavorazioni, ma rendono il vetro più fragile. Il vetro artistico deve essere anche in grado di accogliere elementi coloranti e discrete dosi di piombo, che ne aumenta la lucentezza e la rifrazione.
Questo tipo di vetro è destinato alle lenti di occhiali, microscopi e cannocchiali, agli obbiettivi delle macchine fotografiche e delle telecamere: deve essere quindi particolarmente raffinato. Un particolare tipo di vetro, chiamato foto cromico (fotocromatico ), assorbe la luce diventando più scuro, fino al cessare della radiazione luminosa.
La fragilità del vetro e la formazione di piccoli e taglienti schegge costituiscono un serio ostacolo all’ impiego delle lastre nelle costruzioni edili. Sono stati quindi studiati vari sistemi per aumentare il grado di sicurezza del vetro. Si fabbricano infatti vetri temperati, oppure vetri retinati (per la presenza di una rete metallica all’interno della lastra) Il vetro retinato è molto utile per gli incendi.
Le fibre di vetro possono avere un diametro da 1 a 8 micron; notevole è anche l’elasticità alla trazione. Per soffiatura con aria e vapore si ottengono fibre corte e continue, adatte per pannelli isolanti. I vetri per fibre sono: i vetri tessili (paraurti di automobili, scafi di barche,attrezzi sportivi ecc.) lana di vetro o lana di roccia (isolamento di edifici, pareti di frigoriferi, forni, stufe ecc.) e fibre ottiche (telecomunicazioni).
E’ composto da due o più lastre; all’interno della vetrata è presente aria disidratata oppure gas isolante. Il vetrocamera garantisce un alto isolamento termico e acustico.
Tra le caratteristiche innovative del nuovo servizio MDM di Apple troviamo la possibilità di controllare a distanza il gruppo di devices (denominati flotta) sia attraverso la normale rete cellulare che internet o wi-fi. L’amministratore della flotta, in ogni momento potrà constatare lo stato della flotta (iPhone e iPad) e attivare funzioni che vanno dalla sicurezza, alla modifica delle configurazioni globali. In pratica, l’amministratore apportando una modifica al suo sistema, potrà aggiornare in automatico l’intera flotta di dispositivi collegati al suo tablet. Questo significa, che potrà installare un software su tutta la flotta di devices in un colpo solo o stoppare o congelare tutti i sistemi in remoto con un solo gesto.
Quando furono costruite sembrarono a tutti come dei siamesi monoliti alieni, come oggetti che non potevano ancora appartenere alla cultura umana e che ricordavano al visitatore immagini fantastiche ed elementi della fantascienza più bella (come il monolite di Kubrick del film 
Alla seconda “striscia” corrispondeva invece il “piano terra” della seconda sezione della torre (a ridosso del 44esimo piano), mentre la seconda “striscia” evidenziava il “piano terra” della terza sezione (corrispondente al 74esimo piano) dell’edificio e infine l’ultima striscia, nella quale l’acciaio si piegava ulteriormente intersecandosi in eventi architettonici di natura goticheggiante, conteneva gli ultimi piani estremi della torre con l’accesso al tetto. I visitatori e gli utenti del complesso per accedere ai piani relativi a ciascuna sezione delle torri dovevano quindi effettuare 2 corse con più ascensori diversi per arrivare a destinazione. La soluzione, che a molti sembrò un po’ troppo artificiosa, permetteva invece di risparmiare tempo e di evitare lunghe code per poter salire sulle torri. Tuttavia un sistema di ascensori espressi permetteva comunque di “scavalcare” il locale garantendo un accesso rapido e completo a tutte le aree degli edifici. Per costruirle fu necessario creare nuove strade e abbattere più di 200 edifici nei quali vi erano negozi e abitazioni. La terra che venne portata via dal luogo dove dovevano essere costruite le fondamenta delle torri era in quantità talmente elevata che non sarebbe stato possibile neppure scaricarla nel fiume, poiché si sarebbe creata un’isola artificiale che avrebbe sconvolto l’intero equilibrio geologico di tutta la regione. Fu allora utilizzata per incrementare gli argini del fiume Hudson del sud di Manhattan; vennero creati nuovi isolati e fu possibile così ottenere nuovo territorio dove erigere altre torri. Il valore di questi nuovi terreni si aggirava sui 900 milioni di dollari e per terminare la costruzione delle Torri venne speso oltre 1 miliardo e mezzo di dollari. Quasi 220 piani, un chilometro di altezza complessiva, avrebbero ornato il cielo degli Stati Uniti che si affaccia sull’Atlantico. L’opera fu portata a termine in ben 10 anni, con interruzioni ai lavori e timori che la tecnologia del XX secolo non fosse ancora pronta per realizzare simili manufatti. Alcuni poi temettero addirittura che se le torri fossero state costruite il sud di Manhattan si sarebbe trovato completamente isolato dal resto del mondo come racchiuso nel bel mezzo di un immensa, gigantesca gabbia di Faraday che non avrebbe permesso alle trasmissioni radio di attraversare le strutture metalliche degli edifici. Nonostante tutto questo il 4 aprile del 1973 vennero inaugurate le Torri Gemelle (o Twin Towers) del centro del commercio mondiale e i giornali di tutto il mondo titolarono che era iniziata una nuova era: due edifici talmente grandi da poter ospitare ogni giorno più di 60.000 persone in quasi 900 metri di piani, stanze, ascensori, scale e finestre. Nel timore che davvero le trasmissioni radio potessero essere disturbate o addirittura interrotte dai 2 edifici le autorità, appena terminati i lavori, installarono un gigantesco pennone radio-televisivo in cima alla torre più alta (1 WTC).
Attorno alle ore 9, durante la mattina dell’11 settembre 2001 due aerei di linea (della American e della United Airlines) si schiantano, a distanza di alcuni minuti l’uno dall’altro, contro le due torri, causandone l’incendio e la parziale distruzione di alcuni piani. Le vittime totali furono 2817. La versione ufficiale dei fatti (quella comunicata dalle autorità americane) dice che il dilagare dell’incendio provocò l’indebolimento della struttura portante in acciaio atta a sorreggere le torri. Tale indebolimento, indotto dalle alte temperature sviluppatesi al momento dell’impatto, provocò il collasso totale delle stesse, evento drammatico entrato di fatto a far parte della Storia contemporanea degli Stati Uniti d’America. L’amministrazione statunitense dichiarò che l’attentato fu ordinato da Osama Bin Laden, terrorista islamico.
La ricostruzione del World Trade Center è al momento affidata all’architetto polacco-americano Daniel Libeskind e al suo Master Plan for the New World Trade Center. L’edificio di punta del New World Trade Center sarà la Freedom Tower, un edificio di 541 metri (cioè 1776 piedi, un riferimento simbolico alla data della Rivoluzione Americana e della Dichiarazione di indipendenza degli Stati Uniti d’America).
Indipendentemente dal Master Plan e da Libeskind, si sta al momento ricostruendo il WTC 7 (la parte esterna è stata completata nel 2005) sebbene il nuovo edificio, architettonicamente, non abbia molto a che vedere con il vecchio. Non è chiaro se il WTC 7 verrà considerato parte del nuovo World Trade Center.
Architetto, Minoru Yamasaki è nato il 1° dicembre 1912 a Seattle, Washington, da immigrati giapponesi di seconda generazione. Nonostante provenisse da una famiglia dalle modeste possibilità economiche, Minoru Yamasaki si laureò presso l’Università di Washington; pagò i propri studi lavorando, quando non doveva frequentare le lezioni, presso un conservificio di salmone d’Alaska. Nel 1930, dopo essersi trasferito a New York City si iscrisse alla facoltà d’architettura dell’Università di New York ed ottenne lavoro presso lo studio di Shreve, Lamb and Marmon, progettisti dell’Empire State Building. Formatosi sulla scuola di pensiero di Mies van der Rohe, cercò tuttavia di rompere col clima razionalista mediante un’adesione, assai discussa, a eclettismi neogotici con ricordi orientali. Autore di molte opere, è noto soprattutto per aver disegnato le due torri principali del World Trade Center.
Il suo primo progetto importante fu Pruitt-Igote housing project in 5t. Luis Missouri, 1955. Nonostante la sua predilezione per il desing tradizionale giapponese, questa fu una struttura in cemento armato rigida e modernista, divenuta talmente impopolare da venire demolita nel 1972; distruzione considerata da alcuni, come l’inizio dell’architettura postmoderna. Minoru Yamasaki disegnò anche parecchie costruzioni di aereoporti internazionali. Molti dei suoi edifici sono ispirati dall’architettura gotica e fanno uso di finestre verticali molto strette; è stato da più parti detto che lo stile di queste deriva dalla sua particolare paura per l’altezza. Yamasaki non è vissuto abbastanza per assistere alla distruzione delle torri l’11 settembre 2001. Morì di cancro nel 1986. Fra le sue realizzazioni di maggiore importanza vanno ricordati Aluminium Building l’aereoporto di Saint Louis, il Reynoids Aluminium Building (1959-61) di Detroit, e il Community Center della Wavne Uiversity, oltre alle citate torri del World Trade Center di New York.
L’Empire State Building è una delle mete obbligate per chi si reca a New York: ormai non è più il grattacielo più alto del mondo, ma rimane uno dei simboli della Grande Mela, ed è entrato anche nell’immaginario cinematografico. King Kong racconta di un gorilla gigante strappato all’isola fantastica dove viveva; trasformato in fenomeno da baraccone per la gioia dei newyorkesi, il potente gorilla riesce a scappare dalla gabbia e scalato l’Empire come fosse una montagna viene assassinato da un attacco aereo. Nel celebre film di Merian C. Cooper e Ernest B. Schoedsack non mancano i riferimenti al mito della bella e la bestia. Infatti Kong si innamora della bella Ann Darrow e sacrifica la sua vita pur di salvarla. Il film portò molta notorietà all’attrice che interpretò il ruolo, Fay Wray, e quando l‘attrice è scomparsa nel 2004, le luci che perennemente illuminano l’Empire sono state spente in suo onore.
Poco sotto la sua cima esiste un osservatorio che offre una notevole vista sulla città sottostante e che è un’importante meta turistica. La cima stessa è generalmente illuminata con colori che corrispondono alle varie ricorrenze (ad esempio, dopo gli attentati del settembre 2001 le luci sono rimaste a lungo dei colori della bandiera americana).
Quante volte vi è capitato di fare qualche rampa di scale di corsa perchè avevate fretta? Ecco, dovete sapere che qualcuno ha trasformato tutto questo in una competizione. Chi? Gli americani, Ogni anno si corre l’Empire State Building Run-Up. Al via si inizia a correre salendo i 1576 per raggiungere l’86° piano e diventare così il numero uno. Per dovere di cronaca vi informiamo che la vittoria per quanto riguarda gli uomini è andata al 22enne tedesco Thomas Dold che ha chiuso in 10 minuti e 25 secondi. Tra le donne ha trionfato l’australiana Suzy Walsham in 13 minuti e 12 secondi. Non c’era, chiaramente, il grande Chico Scimone l’italiano scomparso il 9 aprile del 2005 all’età di 93 anni. Chico partecipò a questa corsa ben 15 volte, l’ultima qualche mese prima di morire. Ancora qualcuno gareggia indossando una maglietta con la scritta “Chico Runs” in memoria dell’arzillo vecchietto che portava il sorriso sul viso di tutti.
Il francese Alain Robert ha scalato a mani nude l’Empire State Building. Come già successo altre volte, una volta sceso a terra, è stato fermato dalla polizia. Dopo qualche controllo Robert è stato rilasciato con una bella multa per turbativa dell’ordine pubblico.
In un secondo momento si pensò di dotare l’edificio di un pennone di attracco per dirigibili, ma l’operazione risultò essere più ardua del previsto e così questo divenne una torre per la ricezione di programmi radiotelevisivi. Il pennone alto 46 metri ancora oggi trasmette i programmi di diverse reti tv e radio in altri 4 stati oltre New York.
Gli esempi di questo genere di costruzioni possono naturalmente essere infiniti poiché questa tipologia di edificio non solo è quella attualmente “in vigore” a New York, ma è anche quella utilizzata in tutto il Mondo per costruire grattacieli ed è per questo motivo che si dice che gli edifici costruiti in questo modo hanno uno stile internazionale (international style). Tuttavia si possono fare esempi celebri di edifici costruiti secondo questo criterio quali le Torri Gemelle del World Trade Center (alte rispettivamente 417 e 415,5 metri ma distrutte l’11 settembre del 2001), o la Sears Tower di Chicago che con i suoi 108 piani raggiunge i 442 metri. Da notare che è in questo momento storico e tecnologico che gli edifici concepiti come grattacieli