Che cos’è l’energia nucleare? E la cattiva fama che ancora si trascina dietro è giustificata? Cosa stanno facendo gli scienziati per occuparsi dei problemi di sicurezza e sostenibilità? Ma innanzitutto, sapete la differenza tra la fusione e la fissione nucleare?
Nella prima parte, risponderemo a tutte queste domande sulla base dei dati.
Questo ci porterà a parlare del ruolo essenziale dei materiali nei reattori, e di come questi si modifichino se sottoposti a radiazioni, che costituisce la seconda parte della lezione.
Entreremo quindi nel merito dell’ingegneria dei materiali e delle strutture che ci proteggono dal famigerato “sole” che cerchiamo di contenere all’interno di un reattore (e no, non può esplodere e non può diventare un buco nero che ci inghiotte tutti).
In particolare, parleremo di come si può simulare a computer i materiali in questione: possiamo sia simulare atomo per atomo ma per un volume molto piccolo sia, in alternativa, allargare lo sguardo e studiare componente per componente. Due approcci molto diversi ma entrambi importanti.
Il laboratorio vuole far conoscere i geo materiali, cioè materiali naturali che compongono la litosfera coi quali ci troviamo continuamente a interagire, sia quando costruiamo case, strade, dighe, ecc. sia quando cerchiamo risorse indispensabili alla nostra sopravvivenza (ad esempio l’acqua).
Tale obiettivo viene raggiunto attraverso le seguenti attività:
(1) seminari (per i più grandi), con esposizione informale, aperta e partecipata dei concetti relativi alle interazioni tra uomo e ambiente geologico, con particolare attenzione ai temi della dinamica dei versanti e della tutela delle risorse idriche sotterranee;
(2) visita alla Collezione Petrografica del Politecnico di Milano, durante la quale vengono illustrate le diverse tipologie di minerali e rocce, oltre a vari esemplari di fossili;
(3) laboratorio a gruppi, in cui ciascuno può toccare con mano le diverse pietre e capire come riconoscerle;
(4) un gioco (per i più piccoli), nel quale mettere alla prova le conoscenze acquisite attraverso una caccia al tesoro.
Lo studio e la comprensione del comportamento dei materiali è fondamentale per progettare strutture sicure e innovative, sia che si tratti di realizzare ponti e edifici nel contesto dell’ingegneria civile, sia di sviluppare protesi e tessuti artificiali in ambito medico. Tale conoscenza ci permette di creare infrastrutture resistenti e durature nell’ingegneria civile, mentre in biomeccanica è essenziale per capire come funziona il corpo umano e fornire le basi per sviluppare soluzioni mediche all’avanguardia.
Gli strumenti sperimentali e i modelli volti allo studio del comportamento meccanico dei materiali utilizzati nell’ingegneria civile e nella biomeccanica, anche se tali aree di ricerca possono sembrare due mondi distanti, sono i medesimi. Le attività, previste da questa iniziativa, permetteranno di scoprire come i materiali, dal cemento ai tessuti biologici, si comportano in modi sorprendentemente simili e perché questo accade.
Le attività saranno interattive: i bambini saranno guidati dai ricercatori, ma saranno loro stessi a sperimentare e a condurre le prove. In una prima fase, esploreremo i fenomeni in modo qualitativo, facendo leva sulle sensazioni ed esperienze dirette per comprendere le proprietà dei materiali. Successivamente, nella seconda parte, utilizzeremo strumenti di laboratorio per quantificare ciò che è stato osservato, avvalendoci di strumentazioni tecniche per prove meccaniche che permetteranno di collegare le percezioni iniziali ai dati scientifici.
Come fa il mio cellulare a capire che lo schermo deve ruotare quando lo rovescio su un lato per vedere il video di una canzone? Com’è possibile che muovendo il controller della Wii il mio avatar riesca a colpire una pallina da tennis che vola su uno schermo?
Funzionalità come queste, ormai date per scontate, fino a qualche anno fa ci impressionavano, e creavano un po’ di meraviglia.
Le nostre reazioni devono essere state simili a quelle dei primi ascoltatori della radio, o dei primi spettatori di un cinema.
A quei tempi come oggi, oscure innovazioni della tecnica si sono trasformate in qualche cosa di familiare.
Questa attività ha lo scopo di illustrare il funzionamento dei dispositivi Micro-Elettro Meccanici (o semplicemente MEMS), come accelerometri e giroscopici, che si trovano dentro i nostri cellulari, ma anche nelle automobili o sui droni, e spiegare come la progettazione di questi sensori microscopici sia fondamentale per ottenere tante funzionalità per noi ormai consolidate.
Dopo avere discusso il “come funziona”, l’incontro ha come obiettivo quello di mostrare in maniera interattiva come questi sensori, largamente presenti nei cellulari, permettano di condurre numerosi esperimenti di grande interesse acquisendo e processando dati in tempo reale.